FR2945986A1

FR2945986A1 - Internal reinforcement device for door of e.g. motor vehicle, has end fitting whose end surface is in shape of surface of structure of door against another end surface of fitting, and reinforcement bar extended horizontally at two ends

Info

Publication number: FR2945986A1
Application number: FR0953488A
Authority: FR
Inventors: Mael Kermorvan
Original assignee: Peugeot Citroen Automobiles SA
Current assignee: PSA Automobiles SA
Priority date: 2009-05-27
Filing date: 2009-05-27
Publication date: 2010-12-03

Abstract

The device has a reinforcement bar (3) extended horizontally at two ends, fixed at a structure of a door and supported against elements of the structure of the door respectively forming front and rear edges of the door. One of the ends of a metal section (30) of the bar is equipped with an end fitting (310). An end surface (311) of the end fitting is in shape of a surface of the structure of door against another end surface of the fitting, where the end surfaces form a bevel with respect to the bar. The end fitting is made of plastic.

Description

"Renfort interne de porte de véhicule automobile". "Inner vehicle door reinforcement".

La présente invention concerne un renfort interne d'une porte d'un véhicule automobile. The present invention relates to an internal reinforcement of a door of a motor vehicle.

Les structures des véhicules automobiles sont conçues de façon à protéger les passagers en cas d'accident. En conséquence, ces structures doivent assurer une bonne rigidité de l'habitacle du véhicule en cas de choc. Motor vehicle structures are designed to protect passengers in the event of an accident. Consequently, these structures must ensure good rigidity of the passenger compartment of the vehicle in case of impact.

En cas de choc frontal, la paroi avant de l'habitacle du véhicule est poussée vers l'arrière, et risque d'écraser les passagers situés sur les places avant. Pour limiter ce mouvement, il est indispensable que les portes avant du véhicule transmettent une partie des efforts dus au choc aux pieds milieux de la structure, placés de chaque côté du véhicule entre la porte avant et la porte arrière. Les portes du véhicule sont généralement constituées par un cadre métallique entourant un espace creux qui est séparé en deux par une portion de tôle transversale sensiblement horizontale. La partie haute de cet espace creux définit une fenêtre du véhicule et est normalement obturée par une vitre. La partie basse de cet espace creux est obturée, d'un côté du cadre par la tôle de carrosserie et de l'autre côté par un élément de garniture intérieure, et contient différents éléments mécaniques comme les mécanismes d'actionnement des vitres, les mécanismes d'ouverture de la porte, etc. Pour donner à ces portes la rigidité suffisante pour transmettre aux pieds milieux de la structure une partie significative des efforts générés par un choc frontal, une barre de renfort est incluse dans la porte. Cette barre de renfort s'étend sensiblement horizontalement dans la direction d'avancement du véhicule, entre les montants avant et arrière du cadre de chaque porte, le long de la portion de tôle transversale formant la bordure inférieure de la fenêtre, à laquelle elle est soudée. Quand la porte est entièrement assemblée, la barre de renfort est dissimulée dans la porte, entre le haut de la tôle de carrosserie et la garniture intérieure. In the event of a frontal impact, the front wall of the passenger compartment of the vehicle is pushed backwards and may crush passengers in the front seats. To limit this movement, it is essential that the front doors of the vehicle transmit a part of the forces due to impact at the middle feet of the structure, placed on each side of the vehicle between the front door and the rear door. The doors of the vehicle are generally constituted by a metal frame surrounding a hollow space which is separated in two by a portion of substantially horizontal transverse sheet. The upper part of this hollow space defines a window of the vehicle and is normally closed by a window. The lower part of this hollow space is closed, on one side of the frame by the body panel and on the other side by an inner lining element, and contains various mechanical elements such as the mechanisms for actuating the windows, the mechanisms opening of the door, etc. To give these doors the rigidity sufficient to transmit to the middle feet of the structure a significant portion of the forces generated by a frontal impact, a reinforcement bar is included in the door. This reinforcement bar extends substantially horizontally in the direction of travel of the vehicle, between the front and rear uprights of the frame of each door, along the transverse sheet portion forming the lower edge of the window, to which it is welded. When the door is fully assembled, the reinforcement bar is concealed in the door, between the top of the body sheet and the interior trim.

Les surfaces tournées vers l'intérieur de la porte des montants avant et arrière n'étant pas nécessairement parallèles l'une à l'autre, il est généralement nécessaire de découper en biseau les extrémités de la barre de renfort, afin qu'elles s'adaptent à l'orientation de ces surfaces. En effet, si les extrémités de la barre de renfort ne sont pas correctement en appui contre les surfaces tournées vers l'intérieur de la porte des montants, des jeux peuvent apparaître entre les montants et les extrémités de la barre de renfort. Lors d'un choc frontal du véhicule, ces jeux internes à la porte entrainent un écrasement partiel de la portière, diminuant l'efficacité de la transmission des efforts dus au choc vers le pied milieu de la structure. Since the inwardly facing surfaces of the door of the front and rear pillars are not necessarily parallel to one another, it is generally necessary to bevel the ends of the reinforcing bar so that they 'adapt to the orientation of these surfaces. Indeed, if the ends of the reinforcing bar are not properly supported against the surfaces facing the inside of the door amounts, games can appear between the amounts and the ends of the reinforcing bar. During a frontal impact of the vehicle, these internal games at the door cause a partial crushing of the door, reducing the effectiveness of the transmission of the forces due to the shock to the middle foot of the structure.

La découpe en biseau des extrémités des barres de renfort, nécessaire pour diminuer ces jeux, est relativement couteuse. Par ailleurs, elle n'est souvent pas assez précise pour supprimer totalement le jeu interne de la porte. The bevel cutting of the ends of the reinforcement bars, necessary to reduce these games, is relatively expensive. Moreover, it is often not precise enough to completely remove the inner game of the door.

La présente invention a pour objectif de pallier ces inconvénients de l'art antérieur. En particulier, la présente invention a pour objectif de fournir des barres de renforts de portes de véhicules automobile permettant une meilleure transmission aux pieds milieux de la structure du véhicule des efforts générés par un choc frontal. Un autre objectif de l'invention est de fournir de tels barres de renfort facilitant la fabrication du véhicule, et permettant de diminuer le coût de fabrication de celui-ci. Ces objectifs, ainsi que d'autres qui apparaitront plus clairement par la suite sont atteints par un dispositif de renfort interne d'une porte de véhicule, notamment automobile, comprenant une barre de renfort s'étendant sensiblement horizontalement, fixée à la structure de la porte et prenant appui, à ses deux extrémités, contre les éléments de la structure de la porte formant les bords respectivement avant et arrière de ladite porte, la barre de renfort étant constituée, selon l'invention, d'un profilé dont au moins une des extrémités est équipée d'un embout présentant une surface d'extrémité d'une forme épousant la forme de la surface de l'élément de la structure de la porte contre lequel la surface d'extrémité est en contact pour réduire au minimum les jeux entre ces surfaces. Avantageusement, la surface d'extrémité de l'embout forme un biseau par rapport à la barre de renfort. Préférentiellement, les deux extrémités du profilé sont équipées d'embouts présentant des formes différentes. Selon un mode de réalisation avantageux de 20 l'invention, l'embout est emboité en force sur l'extrémité correspondante du profilé. De préférence, l'embout est fabriqué par moulage. Avantageusement, l'embout est fabriqué en matériau plastique. 25 Selon un mode de réalisation avantageux, la surface d'extrémité de l'embout présente au moins un évidement. De façon avantageuse, la barre de renfort est fixée par soudage à la structure de la porte. Préférentiellement, le barre de renfort est fixée à 30 la bordure inférieure de l'encadrement de fenêtre de la porte. L'invention concerne également une porte de véhicule automobile équipée d'un dispositif de renfort interne tel que décrit ci dessus. 35 L'invention concerne également un véhicule automobile dont au moins une des portes est équipée d'un dispositif de renfort interne tel que décrit ci dessus. The present invention aims to overcome these disadvantages of the prior art. In particular, the present invention aims to provide reinforcement bars of motor vehicle doors for better transmission to the mid-feet of the vehicle structure of the forces generated by a frontal impact. Another object of the invention is to provide such reinforcement bars facilitating the manufacture of the vehicle, and to reduce the manufacturing cost thereof. These objectives, as well as others which will appear more clearly later, are achieved by an internal reinforcement device of a vehicle door, in particular an automobile door, comprising a reinforcement bar extending substantially horizontally, fixed to the structure of the vehicle. door and bearing, at its two ends, against the elements of the structure of the door forming the respective front and rear edges of said door, the reinforcement bar being constituted, according to the invention, a profile of which at least one ends is provided with a tip having an end surface of a shape conforming to the shape of the surface of the member of the door structure against which the end surface is in contact to minimize play. between these surfaces. Advantageously, the end surface of the tip forms a bevel relative to the reinforcing bar. Preferably, the two ends of the profile are equipped with end pieces having different shapes. According to an advantageous embodiment of the invention, the endpiece is fitted into force on the corresponding end of the profile. Preferably, the tip is made by molding. Advantageously, the tip is made of plastic material. According to an advantageous embodiment, the end surface of the endpiece has at least one recess. Advantageously, the reinforcing bar is fixed by welding to the structure of the door. Preferably, the reinforcing bar is attached to the lower edge of the window frame of the door. The invention also relates to a motor vehicle door equipped with an internal reinforcement device as described above. The invention also relates to a motor vehicle of which at least one of the doors is equipped with an internal reinforcement device as described above.

D'autres buts, avantages et caractéristiques de l'invention apparaitront plus clairement dans la description qui suit d'un mode de réalisation préféré, non limitatif de l'objet et de la portée de la présente demande de brevet, accompagnée de dessins dans lesquels : la figure 1 représente les éléments de structure d'une porte avant de véhicule automobile ; la figure 2 représente une extrémité d'une barre de renfort de la structure de porte de la figure 1, équipée d'un embout selon un mode de réalisation de l'invention ; la figure 3 représente l'autre extrémité de la barre de renfort de la structure de porte de la figure 1, équipée d'un autre embout selon un mode de réalisation de l'invention ; la figure 4 est une autre vue de l'embout représenté sur la figure 3. La figure 1 représente les éléments de structure d'une porte avant de véhicule automobile. La carrosserie de la porte, les éléments de garniture, la vitre ainsi que tous les éléments internes (mécanisme d'actionnement des vitres, etc.) ne sont pas représentés. On peut voir sur cette figure que la structure de la porte présente un cadre inférieur 1 ayant la forme d'un U, qui comporte un montant avant 11 et un montant arrière 12, dont les extrémités inférieures sont reliées par une traverse inférieure 13. Ce cadre inférieur, constitué de tôles pliées et soudées, présente une bonne rigidité. Other objects, advantages and features of the invention will appear more clearly in the following description of a preferred embodiment, not limiting the object and scope of the present patent application, accompanied by drawings in which : Figure 1 shows the structural elements of a front door of a motor vehicle; FIG. 2 represents an end of a reinforcing bar of the door structure of FIG. 1, equipped with a mouthpiece according to one embodiment of the invention; FIG. 3 represents the other end of the reinforcing bar of the door structure of FIG. 1, equipped with another end piece according to one embodiment of the invention; Figure 4 is another view of the nozzle shown in Figure 3. Figure 1 shows the structural elements of a front door of a motor vehicle. The door bodywork, the trim elements, the glass as well as all the internal elements (mechanism for actuating the windows, etc.) are not shown. It can be seen in this figure that the structure of the door has a lower frame 1 having the shape of a U, which comprises a front post 11 and a rear post 12, the lower ends are connected by a lower cross 13. This lower frame, consisting of folded and welded sheets, has good rigidity.

Un encadrement de fenêtre 2 est assemblé sur les extrémités supérieures des montants avant 11 et arrière 12 du cadre inférieur 1, et forme la partie supérieure de la structure de la porte. Cet encadrement de fenêtre comporte une bordure arrière 21 s'étendant dans le prolongement du montant arrière 12 du cadre inférieur 1, une bordure supérieure 22 reliant l'extrémité supérieure de la bordure arrière 21 et l'extrémité supérieure du montant arrière 11 du cadre inférieur 1, et une bordure inférieure 23, s'étendant entre les extrémités supérieures des montants avant 11 et arrière 12 du cadre inférieur 1. A window frame 2 is assembled on the upper ends of the front uprights 11 and rear 12 of the lower frame 1, and forms the upper part of the structure of the door. This window frame has a rear edge 21 extending in the extension of the rear pillar 12 of the lower frame 1, an upper border 22 connecting the upper end of the rear edge 21 and the upper end of the rear pillar 11 of the lower frame 1, and a lower edge 23, extending between the upper ends of the front uprights 11 and rear 12 of the lower frame 1.

Cette bordure inférieure 23 de l'encadrement de fenêtre 2 est donc placée de façon à fermer le U formé par le cadre inférieur 1. L'encadrement de fenêtre 2 est, comme le cadre inférieur 1, fabriqué en tôle métallique pliée et soudée. Cependant, contrairement au cadre inférieur 1 conçu pour présenter une rigidité forte, l'encadrement de fenêtre ne présente qu'une faible rigidité. En particulier, si le véhicule subit un choc frontal ou un choc arrière, la bordure inférieure 23 de l'encadrement de fenêtre 2 ne présente pas une rigidité suffisante pour éviter l'écrasement de la porte, se traduisant par un rapprochement des extrémités supérieures des deux montants 11 et 12 du cadre inférieur 1. This bottom edge 23 of the window frame 2 is thus placed so as to close the U formed by the lower frame 1. The window frame 2 is, like the lower frame 1, made of folded and welded sheet metal. However, unlike the lower frame 1 designed to have a high rigidity, the window frame has a low rigidity. In particular, if the vehicle is subjected to a frontal impact or a rear impact, the lower edge 23 of the window frame 2 does not have sufficient rigidity to prevent the door from being crushed, resulting in a coming together of the upper ends of the windows. two uprights 11 and 12 of the lower frame 1.

Pour éviter cet écrasement, et permettre, en cas de choc frontal, un transfert efficace de l'énergie du choc vers le pied milieu du véhicule tout en préservant l'habitacle du véhicule, la bordure inférieure 23 de l'encadrement de fenêtre 2 est renforcée par une barre de renfort 3, constituée par un profilé métallique. Cette barre de renfort 3 est fixée par soudage à la bordure inférieure 23 de l'encadrement de fenêtre 2, et ses extrémités avant 31 et arrière 32 sont en appui respectivement contre les surfaces tournées vers l'intérieur de la porte des montants avant 11 et arrière 12 du cadre inférieur 1. La surface tournée vers l'intérieur de la porte 110 du montant avant 11 et la surface tournée vers l'intérieur de la porte 120 du montant arrière 12 ne présentent pas une orientation parfaitement perpendiculaire à la direction de la barre de renfort 3. Pourtant, il est important que les extrémités de cette barre de renfort 3 soient en contact étroit avec ces surfaces, pour réduire les jeux internes de la porte pouvant causer son écrasement partiel en cas de choc frontal. Il est donc nécessaire que les extrémités 31 et 32 de la barre de renfort 3 soient formées en biseau, pour épouser la forme des surfaces 110 et 120 des montants 11 et 12. Pour éviter de devoir effectuer sur les profilé des découpes en biseau coûteuses, il est prévu selon l'invention de fixer aux extrémités du profilé formant la barre de renfort 3 des embouts présentant une surface ayant l'orientation souhaitée. Les figures 2 et 3 représentent respectivement les extrémités arrière et avant de la barre de renfort 3 représenté à la figure 1. On peut voir sur ces figures que le profilé 30 est équipé d'un embout 320 à son extrémité arrière et d'un embout 310 à son extrémité avant. Ces deux embouts présentent chacun une surface d'extrémité, respectivement 321 et 311, destinée à entrer en contact respectivement avec la surface tournée vers l'intérieur de la porte 120 du montant arrière 12 et la surface tournée vers l'intérieur de la porte 110 du montant avant 11. Comme le représentent les figures 2 et 3, ces surfaces 311 et 321 ne sont pas perpendiculaires à la direction longitudinale de la barre de renfort 3, mais forment des biseaux destinés à épouser la forme des surfaces 110 et 120 des montants 11 et 12. Ces embouts sont de préférence fabriqués dans un plastique moulé, suffisamment dur pour résister à la compression causée par un choc frontal. Comme le représente la figure 3, la surface 311 de l'embout 310 présente quatre évidements permettant de diminuer la quantité de plastique mise en oeuvre pour la fabrication de l'embout 310 sans diminuer sensiblement ses propriétés mécaniques. La surface 311 présente en conséquent une forme ressemblant à un quadrillage. To prevent this crushing, and allow, in the event of a frontal impact, an effective transfer of the energy of the shock towards the middle foot of the vehicle while preserving the passenger compartment of the vehicle, the lower edge 23 of the window frame 2 is reinforced by a reinforcing bar 3, consisting of a metal section. This reinforcing bar 3 is fixed by welding to the bottom edge 23 of the window frame 2, and its front ends 31 and rear 32 bear against the inwardly facing surfaces of the door of the front pillars 11 and rearward 12 of the lower frame 1. The inwardly facing surface of the door 110 of the front post 11 and the inwardly facing surface of the door 120 of the rear post 12 do not have an orientation perfectly perpendicular to the direction of the reinforcement bar 3. However, it is important that the ends of this reinforcing bar 3 are in close contact with these surfaces, to reduce the internal clearances of the door that can cause partial crushing in the event of a frontal impact. It is therefore necessary that the ends 31 and 32 of the reinforcing bar 3 are bevelled, to match the shape of the surfaces 110 and 120 of the uprights 11 and 12. To avoid having to perform on the profile of the bevel cuts expensive, it is provided according to the invention to attach to the ends of the profile forming the reinforcing bar 3 end caps having a surface having the desired orientation. FIGS. 2 and 3 respectively represent the rear and front ends of the reinforcing bar 3 represented in FIG. 1. It can be seen in these figures that the profile 30 is equipped with a tip 320 at its rear end and a mouthpiece 310 at its front end. These two end pieces each have an end surface, respectively 321 and 311, intended to come into contact respectively with the inward facing surface of the door 120 of the rear pillar 12 and the inwardly facing surface of the door 110. of the amount before 11. As shown in Figures 2 and 3, these surfaces 311 and 321 are not perpendicular to the longitudinal direction of the reinforcing bar 3, but form bevels intended to match the shape of the surfaces 110 and 120 amounts 11 and 12. These tips are preferably made of molded plastic, sufficiently hard to withstand the compression caused by a frontal impact. As shown in Figure 3, the surface 311 of the nozzle 310 has four recesses to reduce the amount of plastic used for the manufacture of the tip 310 without significantly reducing its mechanical properties. The surface 311 therefore has a shape resembling a grid.

La figure 4 est une autre vue montrant l'embout 310, détaché du profilé 30. On peut voir sur cette figure que l'embout 310 présente des plots 312 et 313 destinés à être introduits en force dans les ouvertures définies dans le profilé 30. Il présente également une nervure 314 destinée à pénétrer dans une encoche définie dans l'extrémité du profilé 30. L'embout 310 peut ainsi être avantageusement emmanché en force sur l'extrémité du profilé. L'embout 320 présente une forme similaire, lui permettant d'être monté en force sur l'autre extrémité du profilé. L'utilisation de pièces moulées montées en force permet donc de faciliter considérablement l'adaptation des barres de renfort pour renforcer les portes de véhicules contre les chocs frontaux, en supprimant les jeux internes des portes. Leurs formes peuvent être plus précisément adaptées aux formes des surfaces avec lesquelles elles doivent être en contact que dans le cas d'une découpe en biseau du profilé. FIG. 4 is another view showing the end piece 310, detached from the profile 30. It can be seen in this figure that the end piece 310 has studs 312 and 313 intended to be forced into the openings defined in the profile 30. It also has a rib 314 intended to penetrate into a notch defined in the end of the profile 30. The tip 310 may thus be advantageously force-fitted on the end of the profile. The tip 320 has a similar shape, allowing it to be mounted in force on the other end of the profile. The use of molded parts mounted in force thus makes it considerably easier to adapt the reinforcing bars to reinforce the vehicle doors against frontal impacts, by eliminating the internal gaps of the doors. Their shapes can be more precisely adapted to the shapes of the surfaces with which they must be in contact than in the case of a bevel cut of the profile.

Bien évidemment, il est possible de mettre en oeuvre des embouts biseautés présentant tout angle souhaité, ou une surface non plane, pour s'adapter aux différentes surfaces intérieures des montants des portes de véhicules. Par ailleurs, ces embouts peuvent avoir des formes adaptées pour être montés en force sur des profilés de forme différente de celle représentée sur les figures. Il est également possible, selon d'autres modes de réalisation de l'invention, que l'assemblage des embouts aux extrémités du profilé soit fait par tout moyen connu de l'homme du métier, comme le collage, le vissage, etc. Il est encore possible dans certains cas de mettre en oeuvre l'invention avec un seul embout, placé à l'une des extrémités du profilé, l'autre extrémité du profilé étant directement en appui contre le montant de la porte. Of course, it is possible to implement beveled tips having any desired angle, or a non-flat surface, to adapt to different interior surfaces of the amounts of vehicle doors. Moreover, these tips may have shapes adapted to be mounted in force on profiles of different shape from that shown in the figures. It is also possible, according to other embodiments of the invention, that the assembly of the ends at the ends of the profile is made by any means known to those skilled in the art, such as gluing, screwing, etc. It is still possible in some cases to implement the invention with a single end, placed at one end of the profile, the other end of the profile being directly in abutment against the amount of the door.

Claims

REVENDICATIONS1. Internal reinforcement device for a vehicle door, in particular an automobile door, comprising a reinforcement bar (3) extending substantially horizontally, fixed to the door structure and bearing at its two ends (31, 32) against the elements of the door structure forming the respective front and rear edges of said door, characterized in that the reinforcing bar (3) consists of a profile (30), at least one end of which is equipped with a end cap (310, 320) having an end surface (311, 321) of a shape conforming to the shape of the surface (110, 120) of the member of the door structure against which the end surface is in contact to minimize play between these surfaces.

2. Reinforcement device according to claim 1, characterized in that the end surface (311, 321) of the tip (310, 320) forms a bevel relative to the reinforcing bar (3).

3. reinforcement device according to any one of claims 1 and 2 ,, characterized in that the two ends of the profile (30) are equipped with end caps (310, 320) having different shapes.

4. reinforcement device according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the tip (310, 320) is fitted into force on the corresponding end of the profile (30).

5. Reinforcement device according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the tip (310, 320) is manufactured by molding.

6. reinforcement device according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the tip 35 (310, 320) is made of plastic material.

7. Reinforcement device according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the end surface (311, 321) of the tip (310, 320) has at least one recess.

8. reinforcement device according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the reinforcing bar (3) is fixed by welding to the structure of the door.

9. reinforcement device according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the reinforcing bar (3) is fixed to the lower edge (23) of the window frame (2) of the door.

10. Motor vehicle door characterized in that it is equipped with an internal reinforcement device according to any one of claims 1 to 9.

11. Motor vehicle characterized in that at least one of its doors is equipped with an internal reinforcement device according to any one of claims 1 to 7.