FR2966103A1

FR2966103A1 - Front body part for motor vehicle, has front upper crosspiece extending between front ends of two side sills, and cavities formed on two sides faces of strap and separated from one another by partitions

Info

Publication number: FR2966103A1
Application number: FR1058342A
Authority: FR
Inventors: Julien Pontonnier; Stephane Allouet
Original assignee: Peugeot Citroen Automobiles SA
Current assignee: PSA Automobiles SA
Priority date: 2010-10-13
Filing date: 2010-10-13
Publication date: 2012-04-20
Anticipated expiration: 2030-10-13
Also published as: FR2966103B1

Abstract

The part has a front upper crosspiece (1) extending between front ends of two side sills, where each end is connected to a front lower crosspiece by a strap (7) having two side faces arranged perpendicular to a transverse axis of a motor vehicle. The strap is made of light metal or alloy. Cavities (9) are formed on two side faces of the strap, and separated from one another by rectilinear partitions (10). The strap has front and rear walls (11, 12) connected together by the partitions, and a section cut from an extruded aluminum profile.

Description

PARTIE AVANT DE LA CAISSE D'UN VEHICULE AUTOMOBILE COMPORTANT DEUX BRETELLES RELIANT LA TRAVERSE SUPERIEURE A LA TRAVERSE INFERIEURE ET VEHICULE AINSI EQUIPE La présente invention concerne la partie avant de la caisse d'un véhicule automobile. L'invention concerne également un véhicule automobile comprenant une telle partie avant de caisse. La figure 1 est une vue en perspective montrant la partie avant de la caisse d'un véhicule automobile. The present invention relates to the front part of the body of a motor vehicle. The invention also relates to a motor vehicle comprising such a front body part. Figure 1 is a perspective view showing the front portion of the body of a motor vehicle.

Cette partie avant de la caisse comprend de façon connue une traverse supérieure 1 qui s'étend entre les extrémités avant 2a de deux longerons avant 2 et une traverse inférieure 3 sur laquelle est fixée un bloc d'absorption de chocs 4. Entre chaque extrémité 2a des deux longerons 2 et la traverse supérieure 1 est placé un bloc 5 en matériau déformable pour absorber les chocs frontaux exercés sur la traverse supérieure 1. Par ailleurs, chacune des extrémités avant 2a des deux longerons 2 est reliée à la traverse inférieure 3 par une bretelle 15. Les deux bretelles 15 sont disposées symétriquement de part et d'autre de l'axe longitudinal du véhicule et présentent chacune deux faces latérales sensiblement perpendiculaires à l'axe transversal du véhicule. Ces deux bretelles 15 sont chacune emboutie dans une tôle de façon à présenter une section transversale en U ouvert vers l'arrière. De telles bretelles sont également décrites dans le brevet FR-2 927 865. Ces bretelles 15 sont conçues pour pouvoir fléchir vers l'arrière en cas de choc frontal exercé sur la traverse inférieure 3 afin d'absorber l'énergie de ce choc. Plus précisément, ces bretelles doivent lorsque le véhicule circule à faible vitesse, absorber un choc piéton, sans blesser gravement le piéton et sans endommager les longerons 2 pour réduire le coût des réparations. This front portion of the body comprises in known manner an upper cross member 1 which extends between the front ends 2a of two front longitudinal members 2 and a lower cross member 3 on which is fixed a shock absorbing block 4. Between each end 2a of the two longitudinal members 2 and the upper cross member 1 is placed a block 5 of deformable material for absorbing the frontal impacts exerted on the upper cross member 1. Moreover, each of the front ends 2a of the two longitudinal members 2 is connected to the lower cross member 3 by a 15. The two straps 15 are arranged symmetrically on either side of the longitudinal axis of the vehicle and each have two lateral faces substantially perpendicular to the transverse axis of the vehicle. These two straps 15 are each stamped into a sheet so as to have a U-shaped cross section open towards the rear. Such straps are also described in patent FR-2 927 865. These straps 15 are designed to be able to flex backwards in the event of a frontal impact on the lower cross member 3 in order to absorb the energy of this shock. More specifically, these straps must when the vehicle is traveling at low speed, absorb a pedestrian impact, without seriously injuring the pedestrian and without damaging the side members 2 to reduce the cost of repairs.

Pour diverses raisons, la tendance actuelle est de réduire le porte à faux de l'avant des véhicules automobiles, ce qui implique de réduire la distance comprise entre la traverse inférieure 3 et l'extrémité avant 2a des longerons 2. Une autre préoccupation actuelle est de réduire la masse. For various reasons, the current trend is to reduce the overhang of the front of motor vehicles, which involves reducing the distance between the lower cross member 3 and the front end 2a of the side members 2. Another current concern is to reduce the mass.

Pour compenser la réduction du porte à faux avant, il est nécessaire d'augmenter la raideur des bretelles et de réduire le volume d'implantation de celles-ci. Cependant, pour augmenter la raideur des bretelles actuelles de section en U, il est nécessaire d'augmenter leur volume d'implantation et leur masse, ce qui est incompatible avec les préoccupations actuelles. De plus, une augmentation de la raideur des bretelles pourrait, en cas de choc frontal du type choc piéton, empêcher ces bretelles de jouer le rôle de fusible vis-à-vis des longerons en évitant la déformation de ceux-ci et les coûts élevés de réparation. Le but de l'invention est de remédier aux inconvénients ci-dessus. Ce but est atteint, selon l'invention, grâce à une partie avant de la caisse d'un véhicule automobile comprenant une traverse supérieure avant et une traverse inférieure avant, la traverse supérieure s'étendant entre les extrémités avant de deux longerons et chacune de ces extrémités des longerons étant reliée à la traverse inférieure par une bretelle présentant deux faces latérales sensiblement perpendiculaires à l'axe transversal du véhicule, caractérisée en ce que chaque bretelle est en métal ou alliage léger et présente des alvéoles ouvertes sur les deux faces latérales de la bretelle et séparées les unes des autres par des cloisons. Le fait que les bretelles soient en métal ou alliage léger et présentent des alvéoles permet de réduire leur masse et de diminuer leur volume d'implantation à l'avant du véhicule. De plus, la raideur de telles bretelles peut être maîtrisée beaucoup plus facilement que dans le cas de la solution actuelle, en modifiant l'épaisseur du métal ou alliage léger. Dans une version préférée de l'invention, chaque bretelle est constituée par un tronçon découpé dans un profilé extrudé en aluminium, perpendiculairement à sa longueur. To compensate for the reduction of the front overhang, it is necessary to increase the stiffness of the straps and reduce the implantation volume thereof. However, to increase the stiffness of current U-section straps, it is necessary to increase their implantation volume and mass, which is incompatible with current concerns. In addition, an increase in the stiffness of the shoulder straps could, in the event of a frontal shock of the pedestrian impact type, prevent these straps from acting as a fuse vis-à-vis the side members avoiding the deformation of these and the high costs of repair. The object of the invention is to overcome the above disadvantages. This object is achieved, according to the invention, thanks to a front part of the body of a motor vehicle comprising a front upper cross member and a lower front cross member, the upper cross member extending between the front ends of two longitudinal members and each of these ends of the spars being connected to the lower rail by a ramp having two lateral faces substantially perpendicular to the transverse axis of the vehicle, characterized in that each ramp is made of metal or light alloy and has open cells on both side faces of the strap and separated from each other by partitions. The fact that the straps are made of metal or light alloy and have cells reduces their mass and reduce their implantation volume at the front of the vehicle. In addition, the stiffness of such straps can be controlled much more easily than in the case of the current solution, by changing the thickness of the metal or light alloy. In a preferred version of the invention, each strap consists of a section cut in an extruded aluminum profile, perpendicular to its length.

Les bretelles peuvent ainsi être obtenues au moyen d'un procédé simple et compatible avec une production en grande série. The straps can thus be obtained by means of a simple process compatible with mass production.

Dans un mode de réalisation particulièrement avantageux, chaque bretelle comprend une paroi avant et une paroi arrière reliées entre elles par des cloisons définissant entre elles lesdites alvéoles. De préférence, lesdites cloisons sont rectilignes et définissent entre elles des alvéoles de section triangulaire. La bretelle présente ainsi une structure en forme de tourelle ou d'une poutre en treillis dont la résistance aux efforts de flexion dépend de l'épaisseur du matériau utilisé. Ainsi, la raideur de la bretelle peut être parfaitement maîtrisée en jouant sur l'épaisseur des cloisons et des parois avant et arrière de la bretelle. Dans une version particulière de l'invention, chaque bretelle présente une courbure dont la convexité est dirigée vers l'avant. De préférence, la bretelle comprend au moins une zone de moindre résistance aux chocs frontaux, dans laquelle l'épaisseur desdites parois avant et arrière et/ou desdites cloisons est inférieure à l'épaisseur qu'elles présentent dans la partie restante de la bretelle. Cette zone est de préférence proche de l'extrémité inférieure de la bretelle. Dans un mode de réalisation particulier et avantageux de l'invention, l'extrémité supérieure de chaque bretelle est soudée à une première plaque fixée contre l'extrémité avant de l'un des deux longerons avant et l'extrémité inférieure de chaque bretelle est soudée à une seconde plaque fixée contre l'une des deux extrémités opposées de la traverse inférieure. La seconde plaque transmet à la bretelle l'effort exercé sur la traverse inférieure et la première plaque transmet à l'extrémité du longeron l'effort résiduel tenant compte de l'énergie absorbée par la bretelle. Selon un autre aspect, l'invention concerne également un véhicule automobile comportant une partie avant de caisse selon l'invention telle que définie ci-dessus. D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront encore tout au long de la description ci-après. Aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples, non limitatifs : - la figure 2 est une vue en perspective d'un ensemble bretelles et poutre supérieure avant d'une partie avant de caisse d'un véhicule automobile selon l'invention, - la figure 3 est une vue latérale, à échelle agrandie de l'ensemble représenté sur la figure 2. La figure 2 représente une traverse supérieure 1 dont les deux extrémités opposées sont chacune fixée sur un bloc déformable 5 d'absorption de choc qui est lui-même fixé sur une plaque verticale 6 destinée à être fixée sur l'extrémité avant d'un longeron tel que le longeron 2 représenté sur la figure 1. In a particularly advantageous embodiment, each strap comprises a front wall and a rear wall interconnected by partitions defining between them said cells. Preferably, said partitions are rectilinear and define between them triangular section cells. The strap thus has a turret-shaped structure or a lattice girder whose resistance to bending stresses depends on the thickness of the material used. Thus, the stiffness of the strap can be perfectly controlled by adjusting the thickness of the walls and the front and rear walls of the ramp. In a particular version of the invention, each strap has a curvature whose convexity is directed forward. Preferably, the ramp comprises at least one zone of lower resistance to frontal impact, in which the thickness of said front and rear walls and / or said partitions is less than the thickness they have in the remaining part of the ramp. This zone is preferably close to the lower end of the ramp. In a particular and advantageous embodiment of the invention, the upper end of each strap is welded to a first plate fixed against the front end of one of the two front longitudinal members and the lower end of each strap is welded. a second plate fixed against one of the two opposite ends of the lower rail. The second plate transmits to the ramp the force exerted on the lower rail and the first plate transmits to the end of the spar the residual force taking into account the energy absorbed by the ramp. According to another aspect, the invention also relates to a motor vehicle comprising a front body part according to the invention as defined above. Other features and advantages of the invention will become apparent throughout the description below. In the accompanying drawings, given by way of non-limiting example: FIG. 2 is a perspective view of a set of straps and upper beam before a front body part of a motor vehicle according to the invention; FIG. 3 is a side view, on an enlarged scale, of the assembly shown in FIG. 2. FIG. 2 shows an upper cross-member 1, the two opposite ends of which are each attached to a deformable shock absorbing block 5 which is even fixed on a vertical plate 6 intended to be fixed on the front end of a spar such as the spar 2 shown in FIG.

Chacune des deux plaques 6 est reliée à l'extrémité supérieure d'une bretelle 7 dont l'extrémité inférieure porte une autre plaque 8, sur laquelle est destinée à être fixée la traverse inférieure, telle que la traverse inférieure 3, représentée sur la figure 1. Les deux bretelles 7 sont ainsi destinées à absorber l'énergie d'un choc frontal en particulier un choc piéton exercé sur la traverse inférieure 3. Conformément à l'invention, chaque bretelle 7 est en métal ou alliage léger et présente, comme montré notamment sur la figure 3, des alvéoles 9 ouvertes sur les deux faces latérales de la bretelle 7 et séparées les unes des autres par des cloisons 10. Each of the two plates 6 is connected to the upper end of a strap 7 whose lower end carries another plate 8, on which is intended to be fixed the lower rail, such as the lower rail 3, shown in FIG. 1. The two straps 7 are thus intended to absorb the energy of a frontal impact, in particular a pedestrian impact exerted on the bottom rail 3. According to the invention, each strap 7 is made of metal or light alloy and has, as shown in particular in FIG. 3, cavities 9 open on the two lateral faces of the strap 7 and separated from one another by partitions 10.

De préférence, chaque bretelle 7 est constituée par un tronçon découpé dans un profilé extrudé en aluminium, perpendiculairement à sa longueur. Les deux bretelles 7 sont identiques et par conséquent ont été découpées dans le même profilé en aluminium. Chaque bretelle 7 comprend une paroi avant 11 et une paroi arrière 12 reliées entre elles par des cloisons 10 définissant entre elles les alvéoles 9. Les cloisons 10 sont rectilignes et définissent entre elles des alvéoles 9 de section triangulaire. La bretelle 7 présente ainsi la forme d'une tourelle composée d'éléments métalliques ou d'une poutre en treillis. Preferably, each strap 7 is constituted by a section cut in an extruded section of aluminum, perpendicular to its length. The two straps 7 are identical and therefore have been cut in the same aluminum profile. Each strap 7 comprises a front wall 11 and a rear wall 12 interconnected by partitions 10 defining between them the cells 9. The partitions 10 are rectilinear and define between them 9 cells of triangular section. The strap 7 thus has the shape of a turret composed of metal elements or a lattice girder.

Cette structure composée de deux parois 11, 12 reliées entre elles par des cloisons 10 formant entre elles un V ouvert alternativement vers l'une des parois et vers l'autre paroi, présente une résistance à la flexion élevée et une masse relativement faible. This structure consisting of two walls 11, 12 interconnected by partitions 10 forming between them a V open alternately to one of the walls and to the other wall, has a high flexural strength and a relatively low mass.

Sous l'effet d'un effort de flexion, certaines cloisons 10 travaillent en compression et d'autres en traction. La résistance à la rupture dépend ainsi de l'épaisseur des cloisons 10 et des parois 11, 12. Under the effect of a bending force, some partitions 10 work in compression and others in tension. The breaking strength thus depends on the thickness of the partitions 10 and the walls 11, 12.

Par conséquent, cette résistance peut être modifiée en modifiant les épaisseurs ci-dessus. Dans l'exemple représenté sur les figures 2 et 3, chaque bretelle 7 présente une courbure dont la convexité est dirigée vers l'avant. Par ailleurs, la distance comprise entre la plaque 8 et la plaque 6, mesurée suivant la direction longitudinale du véhicule est relativement faible, de sorte que le volume d'implantation des bretelles 7 est réduit, ce qui est de nature à limiter le porte à faux avant du véhicule. Dans le mode de réalisation représenté, chaque bretelle 7 comprend au moins une zone de moindre résistance aux chocs frontaux, dans laquelle l'épaisseur des parois avant 11 et arrière 12 et/ou des cloisons 10 est inférieure à l'épaisseur qu'elles présentent dans la partie restante de la bretelle. Cette zone est située à l'endroit où l'on souhaite obtenir la rupture des bretelles 7 sous l'effet d'un choc frontal pour éviter la déformation des longerons avant dont la réparation est très coûteuse. Therefore, this resistance can be modified by modifying the thicknesses above. In the example shown in Figures 2 and 3, each strap 7 has a curvature whose convexity is directed forward. Furthermore, the distance between the plate 8 and the plate 6, measured in the longitudinal direction of the vehicle is relatively small, so that the implantation volume of the straps 7 is reduced, which is likely to limit the door to false front of the vehicle. In the embodiment shown, each strap 7 comprises at least one zone of lower resistance to frontal impacts, in which the thickness of the front walls 11 and rear 12 and / or partitions 10 is smaller than the thickness they present. in the remaining part of the ramp. This area is located where it is desired to break the straps 7 under the effect of a frontal impact to prevent deformation of the front rails which repair is very expensive.

Cette zone de moindre résistance est située dans une zone proche de l'extrémité inférieure de la bretelle 7, c'est-à-dire près du bord supérieur de la plaque 8. Dans l'exemple représenté, l'extrémité supérieure de chaque bretelle 7 est soudée à la plaque 6 destinée à être fixée contre l'extrémité avant de l'un des deux longerons avant et l'extrémité inférieure de chaque bretelle 7 est soudée à la plaque 8 destinée à être fixée contre l'une des deux extrémités opposées de la traverse inférieure. Outre les avantages déjà évoqués plus haut (faible masse, faible volume d'implantation, raideur et rupture maîtrisées) les bretelles 7 de l'invention présentent l'avantage d'être modulaires. En effet, elles peuvent être adaptées pour différents types de véhicules, simplement en modifiant les épaisseurs des cloisons et des parois des bretelles en fonction de la raideur souhaitée et des caractéristiques du véhicule auquel elles sont destinées. Bien entendu, les bretelles pourraient également être réalisées d'une seule pièce par moulage. This zone of least resistance is located in an area near the lower end of the ramp 7, that is to say near the upper edge of the plate 8. In the example shown, the upper end of each ramp 7 is welded to the plate 6 intended to be fixed against the front end of one of the two front longitudinal members and the lower end of each strap 7 is welded to the plate 8 intended to be fixed against one of the two ends opposite of the lower rail. In addition to the advantages already mentioned above (low mass, low implantation volume, stiffness and breaking controlled) straps 7 of the invention have the advantage of being modular. Indeed, they can be adapted for different types of vehicles, simply by modifying the thicknesses of the partitions and the walls of the straps according to the desired stiffness and the characteristics of the vehicle for which they are intended. Of course, the straps could also be made in one piece by molding.

Claims

REVENDICATIONS1. Front part of the body of a motor vehicle comprising a front upper cross member (1) and a lower front cross member (4), the upper cross member (1) extending between the front ends (2a) of two longitudinal members (2) and each of these ends (2a) of the longitudinal members (2) being connected to the lower rail (4) by a ramp (7) having two lateral faces substantially perpendicular to the transverse axis of the vehicle, characterized in that each ramp (7) is made of metal or light alloy and has cells (9) open on both side faces of the shoulder strap (7) and separated from each other by partitions (10).

2. Front part of the body of a motor vehicle according to claim 1, characterized in that each strap (7) is constituted by a section cut in an extruded aluminum profile, perpendicular to its length.

3. Front part of the body of a motor vehicle according to one of claims 1 or 2, characterized in that each strap (7) comprises a front wall (11) and a rear wall (12) interconnected by partitions (10) defining between them said cells (9).

4. Front part of the body of a motor vehicle according to one of claims 1 to 3, characterized in that said partitions (10) are rectilinear and define between them cells (9) of triangular section.

5. Front part of the body of a motor vehicle according to one of claims 1 to 4, characterized in that each strap (7) has a curvature whose convexity is directed forward.

6. Front part of the body of a motor vehicle according to one of claims 3 to 5, characterized in that the ramp comprises at least one zone of lower resistance to frontal impact, wherein the thickness of said front walls (11). ) and rear (12) and / or said partitions (10) is smaller than the thickness they have in the remaining part of the ramp (7).

7. Front portion of the body of a motor vehicle according to claim 6, characterized in that said zone is close to the lower end of the ramp (7).

8. front part of the body of a motor vehicle according to one of claims 1 to 7, characterized in that the upper end of each strap (7) is welded to a first plate (6) fixed against the end front of one of the two front longitudinal members and the lower end of each strap (7) is welded to a second plate (8) fixed against one of the two opposite ends of the bottom rail.

9. Motor vehicle comprising a front body part according to one of claims 1 to 8.