FR2958885A1

FR2958885A1 - Structure for integrating cooling module on body shell of motor vehicle to protect cooling module in event of impact, has sectile and pivot connection units arranged between cooling module and body shell of vehicle

Info

Publication number: FR2958885A1
Application number: FR1052916A
Authority: FR
Inventors: Pascal Godard; Franck Mantey
Original assignee: Renault SAS
Current assignee: Renault SAS
Priority date: 2010-04-16
Filing date: 2010-04-16
Publication date: 2011-10-21
Anticipated expiration: 2030-04-16
Also published as: FR2958885B1

Abstract

The structure has a cooling module (10) integrated with a body shell (20) of a motor vehicle by a pivot connection unit (12) to allow rotation of the cooling module around vertical axes (X'X) with respect to the body shell. A sectile connection unit (14) and a pivot connection unit are arranged between the cooling module and the body shell of the vehicle, so that the sectile connection unit is broken at the time of predetermined force impact to authorize the rotation of the cooling module around the axes.

Description

Structure de véhicule automobile pour la fixation et la protection d'un module de refroidissement L'invention concerne une structure de véhicule automobile permettant de solidariser un module de refroidissement sur la caisse du véhicule et à protéger le module en cas de choc. Actuellement, on connaît les véhicules automobiles comprenant une caisse qui se compose généralement de deux longerons sensiblement parallèles sur lesquels est solidarisé un module de refroidissement. Pour la suite de la description, on comprendra par le terme « avant », l'avant d'un véhicule tel qu'il est perçu par le conducteur du véhicule. The invention relates to a motor vehicle structure for securing a cooling module on the vehicle body and to protect the module in case of impact. Currently, motor vehicles are known comprising a body which is generally composed of two substantially parallel longitudinal members on which is fixed a cooling module. For the rest of the description, it will be understood by the term "before", the front of a vehicle as perceived by the driver of the vehicle.

Le module de refroidissement comprenant un radiateur de refroidissement qui se compose notamment, en règle générale, d'une boite à eau supérieure (ou gauche) et d'une boite à eau inférieure (ou droite). Ces boites à eau sont reliées entre elles par un faisceau de tubes à l'intérieur desquels s'écoule le liquide de refroidissement. Ce radiateur fait partie d'un premier circuit de fluide dans le véhicule automobile. L'extrémité avant du véhicule comprend une traverse destinée à encaisser les chocs à basse vitesse (maximum 16 km/h). Au cours de ces chocs, la traverse avant recule tout en absorbant l'énergie générée par l'impact. Les calculs sont effectués pour que lors du recul, la traverse avant n'entre pas en contact avec le module de refroidissement du véhicule. Par choc à basse vitesse (RCAR= Research Council for Automobile Repairs), on comprendra un choc avant dont la vitesse initiale n'est pas supérieure à 16 km/h. Le RCAR émet des normes de crash-tests orientés "réparabilité" qui sont appliquées par des laboratoires d'essai dans différents pays . Actuellement, sur certains modèles de véhicule, un dispositif de climatisation est ajouté en avant du radiateur de refroidissement. Ce dispositif de climatisation se compose notamment, en règle générale, d'un condenseur et d'un réservoir de fluide frigorigène. Ce dispositif de climatisation fait partie d'un deuxième circuit de fluide dans le véhicule. The cooling module comprising a cooling radiator which is composed in particular, as a rule, a upper water box (or left) and a lower water box (or right). These water boxes are interconnected by a bundle of tubes inside which flows the coolant. This radiator is part of a first fluid circuit in the motor vehicle. The front end of the vehicle includes a transom designed to absorb shocks at low speed (maximum 16 km / h). During these shocks, the front cross back while absorbing the energy generated by the impact. The calculations are made so that during the recoil, the front cross member does not come into contact with the cooling module of the vehicle. By low-speed shock (RCAR = Research Council for Automobile Repairs), we understand a front impact whose initial speed is not higher than 16 km / h. RCAR issues "reparability" oriented crash test standards that are applied by test laboratories in different countries. Currently, on some vehicle models, an air conditioner is added in front of the cooling radiator. This air conditioning system consists, in general, of a condenser and a refrigerant tank. This air conditioning device is part of a second fluid circuit in the vehicle.

A l'heure actuelle, lors d'un impact à basse vitesse (maximum 16 km/h), le recul de la traverse est tel qu'elle vient endommager le condenseur et/ou le réservoir de fluide du dispositif de climatisation en générant notamment la perte des fluides du dispositif de climatisation. At present, during a low-speed impact (maximum 16 km / h), the recoil of the cross-member is such as to damage the condenser and / or the fluid reservoir of the air conditioning device, in particular by generating loss of fluids from the air conditioning system.

Un tel choc génère donc d'importantes réparations lors de la remise en état du véhicule. Afin de limiter les dégâts occasionnés par un tel choc basse vitesse, il est possible d'augmenter la distance entre l'arrière de la traverse et l'avant du condenseur. Cette solution présente notamment l'inconvénient d'augmenter le porte à faux et donc la longueur du véhicule. Il est également possible d'augmenter le tarage des absorbeurs de chocs entre la traverse et les longerons. Cette solution engendre des problèmes d'instabilité de la zone de compression lors de chocs supérieurs aux chocs à basse vitesse, et donc supérieurs à 16 km/h. L'invention a donc pour objet de réduire les réparations occasionnées par un choc avant à basse vitesse tout en préservant l'intégrité des circuits de fluide du véhicule, en compactant au maximum le porte à faux du véhicule et en répondant à la demande des chocs à basse vitesse sans endommager le module de refroidissement éventuellement équipé d'un dispositif de climatisation. Selon un premier aspect de l'invention, il s'agit d'une structure de véhicule automobile comprenant un module de refroidissement solidarisé à la caisse du véhicule automobile, caractérisée en ce que le module est solidarisé à la caisse par au moins un moyen de liaison pivot, apte à permettre la rotation du module autour d'un axe X'X par rapport à la caisse, au moins un moyen de liaison sécable, apte à se rompre lors d'un choc d'une force prédéterminée, ces moyens de liaison étant agencés entre le module de refroidissement et la caisse du véhicule, de telle sorte que lors d'un choc d'une force prédéterminée le moyen de liaison sécable se rompt, autorisant la rotation du module autour de l'axe X'X. Une telle structure présente notamment l'avantage que le module de refroidissement peut reculer en pivotant autour de l'axe X'X lors d'un impact sur l'une des extrémités du véhicule. Cette structure permet de ne pas endommager d'autres pièces que la liaison sécable lors d'un choc d'une force prédéterminée, et notamment lors d'un choc basse vitesse tel que défini plus haut. La liaison sécable est une liaison fusible bien connue de l'homme du métier et peut par exemple comprendre un plot comportant une faiblesse. En particulier, la structure de véhicule automobile comprend en outre un élément de caisse situé en regard du module de refroidissement et à une distance telle que le choc d'une force prédéterminée provoque le contact entre l'élément de caisse et le module, le module de refroidissement comprenant un support d'appui conformé et dimensionné de manière à pouvoir saillir de la face du module exposée au choc et à venir en contact avec ledit élément de caisse lors du choc de force prédéterminé. Such a shock therefore generates major repairs during the restoration of the vehicle. To limit the damage caused by such a low speed shock, it is possible to increase the distance between the rear of the cross member and the front of the condenser. This solution has the particular disadvantage of increasing the overhang and thus the length of the vehicle. It is also possible to increase the setting of the shock absorbers between the cross member and the side members. This solution causes problems of instability of the compression zone during shocks greater than shocks at low speed, and therefore greater than 16 km / h. The object of the invention is therefore to reduce the repairs caused by a front impact at low speed while preserving the integrity of the fluid circuits of the vehicle, by compacting the overhang of the vehicle as far as possible and responding to the demand for shocks. at low speed without damaging the cooling module, possibly equipped with an air conditioning system. According to a first aspect of the invention, it is a motor vehicle structure comprising a cooling module secured to the body of the motor vehicle, characterized in that the module is secured to the body by at least one means of pivot connection, adapted to allow rotation of the module about an axis X'X relative to the body, at least one breakable connection means, able to break during a shock of a predetermined force, these means of link being arranged between the cooling module and the vehicle body, so that during an impact of a predetermined force the breakable connection means breaks, allowing the rotation of the module about the axis X'X. Such a structure has the particular advantage that the cooling module can move back by pivoting about the axis X'X during an impact on one of the ends of the vehicle. This structure makes it possible not to damage other parts than the breakable connection during a shock of a predetermined force, and in particular during a low-speed shock as defined above. The breakable link is a fuse link well known to those skilled in the art and may for example comprise a pad having a weakness. In particular, the motor vehicle structure further comprises a body member located opposite the cooling module and at a distance such that the shock of a predetermined force causes the contact between the body element and the module, the module cooling device comprising a support support shaped and dimensioned so as to protrude from the face of the module exposed to impact and to come into contact with said body member during the predetermined force impact.

Le support d'appui permet de transmettre les efforts du choc dans une zone moins fragile du module de refroidissement. En particulier, le support d'appui peut transmettre les efforts du choc dans les boites à eau du module de refroidissement. Avantageusement, l'élément de caisse est une traverse, de préférence la traverse avant du véhicule. On pourrait bien évidemment envisager d'autres éléments situé en regard du module de refroidissement. En particulier, le module de refroidissement comprend un condenseur d'un dispositif de climatisation. Ce condenseur, généralement situé du côté du module en regard de l'élément de caisse, limite d'autant la distance d'amortissement entre l'élément de caisse et le module de refroidissement et présente également des éléments à protéger. The support support makes it possible to transmit the forces of the shock in a less fragile zone of the cooling module. In particular, the support support can transmit the shock forces in the water boxes of the cooling module. Advantageously, the body member is a cross member, preferably the front cross member of the vehicle. One could obviously consider other elements located next to the cooling module. In particular, the cooling module comprises a condenser of an air conditioning device. This condenser, generally located on the side of the module facing the body element, also limits the damping distance between the body element and the cooling module and also has elements to protect.

Avantageusement, le support est solidaire du module de refroidissement. En particulier, le support est formé d'une pièce avec le module de refroidissement afin d'augmenter sa solidité. Avantageusement, l'extrémité du support destinée à venir en contact avec ledit élément de caisse lors du choc est formée d'une butée. En particulier, l'élément de caisse apte à venir en contact avec le module de refroidissement peut comprendre un butée en vis-à-vis du support. Advantageously, the support is integral with the cooling module. In particular, the support is formed of a part with the cooling module to increase its strength. Advantageously, the end of the support intended to come into contact with said body member during impact is formed of a stop. In particular, the body member adapted to come into contact with the cooling module may comprise a stop vis-à-vis the support.

La ou les butées peuvent être en un matériau plastique. L'utilisation d'un tel matériau permet notamment de fabriquer à moindre coût la pièce recevant l'impact tout en permettant une plus grande résistance et un meilleur amortissement du choc qu'un matériau métallique. On pourrait bien évidemment envisager d'autres matériaux présentant des caractéristiques similaires comme par exemple des matériaux composites. Selon un mode de réalisation particulier, la (les) butée(s) est (sont) montée(s) par un moyen de fixation réversible, avantageusement par clipage ou vissage afin notamment de faciliter leur montage/démontage. La fixation réversible permet notamment de changer la butée lorsqu'elle a subit un choc, comme devraient l'être toutes les pièces fonctionnelles touchées lors d'un choc. Toujours selon un mode de réalisation particulier, l'axe X'X est sensiblement vertical. The stop or stops may be made of a plastic material. The use of such a material allows in particular to manufacture at a lower cost the part receiving the impact while allowing greater strength and better shock absorption of a metal material. Of course, other materials with similar characteristics, such as composite materials, could of course be envisaged. According to a particular embodiment, the (the) abutment (s) is (are) mounted (s) by a reversible fastening means, preferably by clipping or screwing in particular to facilitate their assembly / disassembly. The reversible attachment allows in particular to change the abutment when it is shocked, as should be the functional parts affected during an impact. Still according to a particular embodiment, the axis X'X is substantially vertical.

On pourrait également envisager un axe sensiblement horizontal situé au dessus ou en dessous du module de refroidissement. En particulier, les moyens de liaisons sont répartis respectivement d'un coté et de l'autre du module de refroidissement. Plus particulièrement, chaque moyen de liaison est solidaire d'une traverse de la caisse du véhicule. Cet agencement assure un meilleur maintien de l'ensemble. On pourrait également envisager que les moyens de liaison soient solidaires de la même traverse. One could also consider a substantially horizontal axis located above or below the cooling module. In particular, the connection means are distributed respectively on one side and the other of the cooling module. More particularly, each connecting means is secured to a cross member of the vehicle body. This arrangement ensures better maintenance of the whole. One could also consider that the connecting means are integral with the same cross.

L'invention est maintenant décrite en faisant référence aux dessins, non limitatifs, dans lesquels : La figure 1 est une vue d'ensemble d'une structure avant de véhicule selon l'invention. The invention is now described with reference to the non-limiting drawings, in which: FIG. 1 is an overall view of a front vehicle structure according to the invention.

La figure 2 est une vue de droite de la figure 1. Selon le mode de réalisation représenté, il s'agit d'une structure avant d'un véhicule automobile comprenant une caisse 20 ayant deux longerons et une traverse avant 30. Entre ces deux longerons se trouve un module 10 de refroidissement comprenant un radiateur de refroidissement 11 sur lequel est solidarisé un condenseur 40 et un réservoir de fluide 41. Le condenseur 40 et le réservoir de fluide 41 sont fixés au radiateur 11 de refroidissement de façon conventionnelle pour un homme du métier. Le module 10 de refroidissement est solidarisé sur les longerons par l'intermédiaire d'une liaison pivot 12 d'un coté et d'une liaison fusible 14 de l'autre. A titre d'exemple et tel que représenté sur la figure 1, la liaison pivot 12 est représentée schématiquement du coté droit du véhicule, tel que vu par un conducteur, et la liaison sécable 14 est représentée sur le coté gauche du véhicule. On pourrait bien évidemment envisager d'intervertir les liaisons entre elles. Le positionnement des liaisons 12 et 14 est notamment conditionné par le volume disponible en arrière du module 10 de refroidissement, entre ce module 10 de refroidissement et le groupe moto propulseur, pour un dégagement optimum ce dernier. La liaison sécable 14 est bien connue de l'homme du métier et peut par exemple consister en un plot vissé d'une part sur la caisse 20 et d'autre part sur le module 10 de refroidissement, le plot comportant une faiblesse apte à générer sa rupture lors d'un impact à basse vitesse. Pour plus de clarté, la liaison sécable 14 est représentée à distance de son point de fixation sur la caisse du véhicule sur la figure 1. Figure 2 is a right view of Figure 1. According to the embodiment shown, it is a front structure of a motor vehicle comprising a body 20 having two longitudinal members and a front cross member 30. Between these two longitudinal members is a cooling module 10 comprising a cooling radiator 11 on which is fixed a condenser 40 and a fluid reservoir 41. The condenser 40 and the fluid reservoir 41 are fixed to the cooling radiator 11 in a conventional manner for a man of career. The cooling module 10 is secured to the longitudinal members by means of a pivot connection 12 on one side and a fusible link 14 on the other. By way of example and as shown in Figure 1, the pivot connection 12 is shown schematically on the right side of the vehicle, as seen by a driver, and the breakable connection 14 is shown on the left side of the vehicle. One could obviously consider to interchange the links between them. The positioning of the links 12 and 14 is in particular conditioned by the volume available behind the cooling module 10, between this cooling module 10 and the propulsion unit, for optimum clearance thereof. The breakable connection 14 is well known to those skilled in the art and may for example consist of a stud screwed on the one hand on the body 20 and on the other hand on the cooling module 10, the stud having a weakness capable of generating its breakage during a low speed impact. For clarity, the breakable connection 14 is shown at a distance from its point of attachment to the vehicle body in FIG.

Selon le mode de réalisation représenté à titre d'exemple, le module 10 comprend un support 16. Ce support 16 est solidarisé au même niveau que la boite à eau afin de rendre l'ensemble plus solide. Sur le support 16, se trouve vissé une butée 16' en matériau plastique. Comme on peut le voir sur la figure 2, la butée 16' vient en avant du condenseur 40 et de son réservoir de fluide 41 afin de recevoir la traverse avant 30 lors de son recul consécutif à un choc à l'avant du véhicule. On comprendra mieux le fonctionnement au regard de la figure 2 où la traverse avant 30 est représentée dans sa position initiale 30 et dans une position consécutive à un choc 30'. Dans sa configuration initiale, la traverse 30 se situe à distance du condenseur 40, le support 16 portant la butée 16' se trouvant en avant du module de refroidissement 10 et donc du condenseur 40. According to the embodiment shown by way of example, the module 10 comprises a support 16. This support 16 is secured at the same level as the water box to make the whole more solid. On the support 16 is screwed a stop 16 'of plastic material. As can be seen in Figure 2, the abutment 16 'comes in front of the condenser 40 and its fluid reservoir 41 to receive the front cross member 30 during its recoil following an impact at the front of the vehicle. The operation will be better understood with reference to FIG. 2 where the front cross member 30 is shown in its initial position 30 and in a position subsequent to a shock 30 '. In its initial configuration, the cross member 30 is located at a distance from the condenser 40, the support 16 carrying the stop 16 'located in front of the cooling module 10 and therefore of the condenser 40.

Lors d'un choc avant, et plus particulièrement lors d'un choc avant gauche dans la configuration représentée sur ces exemples non limitatifs, la traverse 30 se déforme en se comprimant et en reculant en direction du module 10 de refroidissement. Lorsque la traverse 30 a reculé de la distance « d », représentée par la référence 30' sur la figure 2, elle se trouve alors en contact avec la butée 16'. Le recul au delà de cette distance « d » provoque l'appui sur la butée 16', la rupture de la liaison sécable 14 et la rotation du module 10 de refroidissement autour de l'axe de rotation X'X. A cet effet, la liaison sécable est conçue pour se rompre lors d'un choc d'une force prédéterminée, en particulier lors d'un choc basse vitesse. Cette rotation autour de l'axe X'X, et donc le recul du module 10 de refroidissement dans la zone de dégagement située en arrière, permet de ne pas endommager le module de refroidissement et notamment le condenseur 40 et sa réserve de fluide 41. La réparation du véhicule suite à un choc à basse vitesse ne nécessite plus que le changement de la liaison sécable 14 et éventuellement de la butée 16' ayant subit un choc en lieu et place du changement complet du module de refroidissement. During a front impact, and more particularly during a left front impact in the configuration shown in these non-limiting examples, the cross member 30 is deformed by compressing and retreating towards the cooling module 10. When the cross member 30 has moved back by the distance "d", represented by the reference 30 'in FIG. 2, it is then in contact with the abutment 16'. The recoil beyond this distance "d" causes the support on the abutment 16 ', the breaking of the breakable connection 14 and the rotation of the cooling module 10 around the axis of rotation X'X. For this purpose, the breakable connection is designed to break during a shock of a predetermined force, especially during a low speed shock. This rotation around the axis X'X, and thus the retreat of the cooling module 10 in the clearance zone situated behind, makes it possible not to damage the cooling module and in particular the condenser 40 and its fluid reserve 41. The repair of the vehicle following a shock at low speed requires only the change of the breakable connection 14 and possibly the abutment 16 'having been shocked instead of the complete change of the cooling module.

L'homme du métier adaptera bien évidemment l'invention en fonction du volume disponible entre le module de refroidissement et le groupe moto propulseur du véhicule. En particulier, l'utilisation de l'invention pour un module de refroidissement composé uniquement d'un radiateur de refroidissement et dépourvu de condenseur, permet de réduire davantage le porte à faux, et donc la longueur, du véhicule. Sur les versions non climatisée, la butée n'est pas montée et ceci permet de limiter la diversité sur les radiateurs de refroidissement moteur. De plus, la non présence de la butée permet de préserver le radiateur des impacts à basse vitesse par une augmentation de jeu entre la traverse et la boîte à eau du radiateur. Par ailleurs, il est possible d'utiliser un même radiateur présentant un même support pour une structure dont le module de refroidissement comprend uniquement un radiateur et pour une structure dont le module de refroidissement comprend un radiateur et un condenseur. Dans le dernier cas, on rajoute une butée au support pour compenser l'épaisseur du condenseur fixé au radiateur du côté exposé aux chocs. The skilled person will of course adapt the invention according to the volume available between the cooling module and the powertrain of the vehicle. In particular, the use of the invention for a cooling module composed solely of a cooling radiator and without a condenser, further reduces the overhang, and therefore the length, of the vehicle. On non-air-cooled versions, the stop is not fitted and this limits the diversity of the engine cooling radiators. In addition, the absence of the stop allows to preserve the radiator impacts at low speed by an increase in clearance between the crossbar and the radiator water box. Furthermore, it is possible to use the same radiator having the same support for a structure whose cooling module comprises only a radiator and for a structure whose cooling module comprises a radiator and a condenser. In the latter case, a stop is added to the support to compensate for the thickness of the condenser attached to the radiator on the side exposed to shocks.

Claims

REVENDICATIONS1. Motor vehicle structure comprising a cooling module (10) secured to the body (20) of the motor vehicle, characterized in that the module (10) is secured to the body (20) by at least one pivot connecting means (12). ), able to allow the rotation of the module (10) about an axis X'X relative to the body (20), at least one breakable connection means (14), able to break during a collision of a predetermined force, said connecting means (12, 14) being arranged between the cooling module (10) and the body (20) of the vehicle, so that during a shock of a predetermined force the means of breakable connection (14) breaks, allowing the rotation of the module (10) around the axis X'X.

2. Motor vehicle structure according to claim 1 further comprising a body member (30) located opposite the cooling module (10) and at a distance such that the shock of a predetermined force causes the contact between the element. (30) and the module (10), characterized in that the cooling module (30) comprises a support support (16) shaped and dimensioned so as to project from the face of the module (10) exposed to the impact and come into contact with said body member (30) during the predetermined force shock.

3. Structure of a motor vehicle according to claim 2, characterized in that the body element (30) is a cross.

4. Structure of a motor vehicle according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the cooling module (10) comprises a condenser (40) of an air conditioning device.

5. Structure of a motor vehicle according to any one of claims 2 to 4, characterized in that the carrier (16) is integral with the module (10) cooling.

6. Structure of a motor vehicle according to any one of claims 2 to 5, characterized in that the end of the support (16) intended to come into contact with said body member (30) during the shock is formed of a stop (16 ').

7. Structure of a motor vehicle according to any one of claims 2 to 6, characterized in that the body member (30) adapted to come into contact with the cooling module (10) comprises a stop abutting with respect to the support (16).

8. Structure of a motor vehicle according to any one of claims 6 or 7, characterized in that the (the) stop (s) is (are) mounted (s) by a reversible fastening means.

9. Structure of a motor vehicle according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the axis X'X is substantially vertical.

10. Structure of a motor vehicle according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the connecting means (12, 14) are respectively distributed on one side and the other of the module (10) of cooling.