FR3024846A1 - Structure de porte de vehicule automobile a caisson structurel et cadre de porte delimitant un corps creux formant renfort de bandeau de porte - Google Patents

Structure de porte de vehicule automobile a caisson structurel et cadre de porte delimitant un corps creux formant renfort de bandeau de porte Download PDF

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Abstract

Une structure de porte de véhicule automobile comprend une partie inférieure constituée par un caisson structurel de porte (10) et une partie supérieure constituée par un cadre de porte (11) délimitant une ouverture (12) destinée à recevoir une vitre (13). Le cadre de porte (11) et le caisson structurel (10) sont deux éléments distincts assemblés l'un avec l'autre. Le cadre de porte (11) et le caisson structurel (10) sont conformés et fixés l'un sur l'autre de sorte à délimiter entre eux, au niveau de l'interface entre le cadre de porte (11) et le caisson structurel (10), un corps creux structurel (14) de forme tubulaire allongé suivant une direction (X) correspondant à la largeur de la porte et formant un renfort de bandeau de porte.

Description

1 Structure de porte de véhicule automobile à caisson structurel et cadre de porte délimitant un corps creux formant renfort de bandeau de porte Domaine technique de l'invention L'invention concerne une structure de porte de véhicule automobile comprenant une partie inférieure constituée par un caisson structurel de porte et une partie supérieure constituée par un cadre de porte délimitant une ouverture destinée à recevoir une vitre, le cadre de porte et le caisson structurel étant deux éléments distincts assemblés l'un avec l'autre.
L'invention a pour objet également une porte de véhicule automobile, comprenant une telle structure de porte, ainsi qu'un véhicule automobile comportant au moins une telle porte. État de la technique Dans le cadre de la réduction de consommation en énergie pour la mise en mouvement d'un véhicule automobile, des efforts sont mis en place pour alléger les véhicules sans porter préjudice à la sécurité des occupants.
Une porte de véhicule automobile comporte généralement une structure de porte habillée d'une paroi extérieure participant à la carrosserie et d'une paroi intérieure de type garnissage du côté de l'habitacle. La structure de porte participe à la constitution de la caisse structurelle du véhicule, en ce sens qu'elle est destinée à conférer, en fonctionnement ou en cas de choc, la rigidité nécessaire pour encaisser les efforts.
3024846 2 Pour apporter une rigidité suffisante à la structure de porte, il est connu de prévoir l'ajout d'une pièce à la structure de porte, telle qu'un profilé de renfort de bandeau destiné à assurer au moins une reprise d'efforts de 5 compression dans sa longueur en cas de choc frontal ou arrière appliqué au véhicule équipé de la structure de porte. Pour des raisons de simplification et de légèreté, il a déjà été imaginé, notamment dans le cadre de la constitution d'une porte arrière du 10 véhicule, de décomposer la structure de porte en une partie inférieure constituée par un caisson structurel de porte et une partie supérieure constituée par un cadre de porte délimitant une ouverture destinée à recevoir une vitre, le cadre de porte et le caisson structurel étant deux éléments distincts assemblés l'un avec l'autre. Le cadre de porte est une 15 pièce monolithique qui permet d'optimiser la raideur de la porte, notamment en cas de choc. Toutefois, ce type de solution nécessite l'ajout d'une pièce supplémentaire de renfort interposée entre le cadre de porte et le caisson 20 structurel, indépendantes de celles-ci, adaptées pour répondre aux différentes exigences imposées par les normes administratives, notamment pour répondre aux critères imposés en cas de choc latéral par le test « EuroNCap ». Il en résulte une complexité de la solution, un coût et un poids encore susceptibles d'optimisation.
25 Objet de l'invention Le but de la présente invention est de proposer une structure de porte qui remédie aux inconvénients listés ci-dessus.
30 3024846 3 Notamment, un objet de l'invention est de fournir une telle structure de porte qui soit légère, simple, peu onéreuse, conférant une grande raideur en cas de choc latéral et en cas de choc frontal ou arrière, et qui soit particulièrement adaptée au cas de la fabrication d'une porte latérale 5 arrière. Cet objet peut être atteint par l'intermédiaire d'une structure de porte de véhicule automobile comprenant une partie inférieure constituée par un caisson structurel de porte et une partie supérieure constituée par un 10 cadre de porte délimitant une ouverture destinée à recevoir une vitre, le cadre de porte et le caisson structurel étant deux éléments distincts assemblés l'un avec l'autre, le cadre de porte et le caisson structurel étant conformés et fixés l'un sur l'autre de sorte à délimiter entre eux, au niveau de l'interface entre le cadre de porte et le caisson structurel, un 15 corps creux structurel de forme tubulaire allongé suivant une direction correspondant à la largeur de la porte et formant un renfort de bandeau de porte. Le cadre de porte et le caisson structurel peuvent être fixés directement 20 l'un sur l'autre sans pièce intermédiaire interposée entre le caisson de porte et le caisson structurel. Selon un mode de réalisation, le cadre de porte est formé dans une unique pièce monolithique.
25 Selon un autre mode de réalisation, le corps creux structurel est configuré de sorte à assurer une reprise d'efforts de compression dans sa longueur en cas de choc frontal ou arrière appliqué au véhicule équipé de ladite structure.
30 3024846 4 De préférence, le corps creux structurel est configuré de sorte à assurer une reprise d'efforts de flexion et/ou de torsion dans sa largeur en cas de choc latéral appliqué au véhicule équipé de ladite structure.
5 Le corps creux structurel peut avoir une forme tubulaire rectiligne et sa section de coupe présenter un contour fermé dont une portion est délimitée par le cadre de porte et dont la portion complémentaire est délimitée par le caisson structurel.
10 Préférentiellement, les parties inférieure et supérieure du corps creux structurel, vues dans la direction correspondant à la hauteur de la porte, sont constituées respectivement par une feuillure inférieure formée dans le cadre de porte et par une feuillure supérieure formée dans le caisson structurel, lesdites feuillures inférieure et supérieure étant disposées 15 parallèlement et à distance l'une de l'autre suivant la direction correspondant à la hauteur de la porte et suivant la direction correspondant à l'épaisseur de la porte. Notamment, la feuillure supérieure du caisson structurel peut comprendre 20 une paroi supérieure de fixation fixée, notamment par des points de soudure, dans un embouti formé dans le cadre de porte au-dessus de la feuillure inférieure et la feuillure inférieure du cadre de porte peut comprendre une paroi inférieure de fixation fixée, notamment par des points de soudure, dans un embouti formé dans le caisson structurel en- 25 dessous de la feuillure supérieure. Une porte de véhicule automobile pourra comprendre une telle structure de porte, un panneau d'habillage extérieur fixé à l'extérieur du caisson structurel et une garniture d'habillage intérieur fixée à l'intérieur de la 30 structure de porte. Il pourra notamment s'agir d'une porte latérale arrière du véhicule automobile.
3024846 5 Un véhicule automobile pourra comporter au moins une telle porte. Description sommaire des dessins 5 D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de modes particuliers de réalisation de l'invention donnés à titre d'exemples non limitatifs et représentés sur les dessins annexés, dans lesquels : 10 - la figure 1 est une vue en coupe verticale d'une partie d'une porte équipée d'un exemple de structure de porte selon l'invention, - la figure 2 est une vue de côté d'une partie de la porte, - les figures 3 à 5 sont des vues en perspective et en coupe d'une partie de la porte.
15 Description de modes préférentiels de l'invention L'invention qui va maintenant être décrite, en référence aux figures 1 à 5, concerne globalement une structure de porte de véhicule automobile.
20 Cette structure de porte comprend une partie inférieure constituée par un caisson structurel 10 de porte et une partie supérieure constituée par un cadre de porte 11 délimitant une ouverture 12 destinée à recevoir une vitre 13. Le cadre de porte 11 et le caisson structurel 10 sont deux éléments distincts assemblés l'un avec l'autre par tout moyen 25 mécanique, par exemple par soudage. Pour une meilleure compréhension, il est associé à la structure de porte un repère orthogonal, comprenant : - la direction X correspondant à la largeur de la porte, ce qui 30 correspond à la direction longitudinale avant-arrière du véhicule lorsque la porte est fermée, 3024 846 6 - la direction Y correspondant à l'épaisseur de la porte, ce qui correspond à la direction latérale droite-gauche du véhicule lorsque la porte est fermée, - et la direction Z correspondant à la hauteur de la porte, ce qui 5 correspond à la direction verticale du véhicule lorsque la porte est fermée. Selon une caractéristique importante, le cadre de porte 11 et le caisson structurel 10 sont conformés et fixés l'un sur l'autre de sorte à délimiter 10 entre eux, au niveau de l'interface entre le cadre de porte 11 et le caisson structurel 10, un corps creux structurel 14 de forme tubulaire allongé suivant la direction X et formant un renfort de bandeau de porte. Par « corps creux structurel », on entend dans la présente description 15 que ce dernier est configuré de sorte à encaisser un choc et à participer à une déformation pré-calculée en vue de protéger les passagers du véhicule automobile. Il ne s'agit donc pas d'un simple habillage de porte mais d'une pièce dont la fonction principale est une fonction de renfort.
20 Par « bandeau », on entend ici une zone du bas de porte à l'interface avec l'ouverture 12 destinée à recevoir la vitre 13, et globalement orientée suivant la direction X correspondant à la largeur de la porte. Le caisson structurel 10 peut comporter, du côté opposé suivant la 25 direction Z à l'interface avec le cadre de porte 11, une partie basse destinée à former un bas de porte où le système de mise en mouvement de la vitre 13 peut être monté. Selon un mode de réalisation particulier, le cadre de porte 11 et le 30 caisson structurel 10 sont fixés directement l'un sur l'autre, sans pièce intermédiaire interposée entre le caisson de porte 11 et le caisson 302 4 846 7 structurel 10. Il s'agit d'une disposition différente de l'art antérieur présenté précédemment, qui a pour avantage de simplifier l'assemblage, de diminuer le coût et le poids. Il convient de prendre soin de conférer une très grande rigidité à la porte, donc à la structure de porte, 5 notamment pour répondre aux chocs frontaux ou arrière, et/ou aux chocs latéraux. C'est l'une des raisons de l'aménagement du corps creux structurel 14 décrit dans ce document. De manière avantageuse, le cadre de porte 11 est formé dans une 10 unique pièce monolithique. A titre d'exemple, le cadre de porte 11 peut être formé par une technique d'emboutissage, notamment à partir d'une pièce en acier galvanisé, par exemple connu sous la dénomination « HX300LAD ».
15 De préférence, le corps creux structurel 14 est configuré de sorte à assurer une reprise d'efforts de compression dans sa longueur (suivant la direction X) en cas de choc frontal ou arrière appliqué au véhicule équipé de la structure de porte. Alternativement ou en combinaison, le corps creux structurel 14 peut être configuré de sorte à assurer une reprise 20 d'efforts de flexion et/ou de torsion dans sa largeur (suivant la direction Y) en cas de choc latéral appliqué au véhicule équipé de la structure de porte. De la manière illustrée, le corps creux structurel 14 a une forme tubulaire 25 rectiligne. Il est compris par là que la ligne d'extension le long de laquelle le corps creux 14 tubulaire s'étend est droite, notamment globalement horizontale et orientée selon la direction X. Il reste toutefois envisageable que cette ligne d'extension soit courbe ou incurvée. La section de coupe du corps creux structurel 14 présente un contour fermé dont une portion 30 est délimitée par le cadre de porte 11 et dont la portion complémentaire est délimitée par le caisson structurel 10. Il en résulte que le corps creux 3024846 8 structurel 14 n'est délimité que par le caisson structurel 10, notamment en partie haute, et par le cadre de porte 11, notamment en partie basse. Ainsi, la partie inférieure du corps creux structurel 14 vue dans la 5 direction Z est constituée par une feuillure inférieure 15 formée dans le cadre de porte 11. La partie supérieure du corps creux structurel 14 vue dans la direction Z est constituée par une feuillure supérieure 16 formée dans le caisson structurel 10. La feuillure inférieure 15 et la feuillure supérieure 16 sont disposées parallèlement et à distance l'une de l'autre 10 suivant la direction Z et suivant la direction Y. Dans un mode de réalisation particulier mais non limitatif, la feuillure supérieure 16 du caisson structurel 10 comprend une paroi supérieure de fixation 19 fixée, notamment par des points de soudure, dans un embouti 15 20 formé dans le cadre de porte 11 au-dessus de la feuillure inférieure 15. De manière identique, bien que la nature de la fixation en partie basse du corps creux structurel 14 puisse être quelconque, un mode de réalisation 20 particulier et avantageux prévoit que la feuillure inférieure 15 du cadre de porte 11 comprenne une paroi inférieure de fixation 21 fixée, notamment par des points de soudure, dans un embouti 22 formé dans le caisson structurel 10 en-dessous de la feuillure supérieure 16.
25 En complément, l'invention concerne aussi une porte de véhicule automobile en tant que telle, comprenant une structure de porte telle que décrite précédemment, un panneau d'habillage extérieur 17 fixé à l'extérieur du caisson structurel 10 et une garniture d'habillage intérieur 18 fixée à l'intérieur de la structure de porte. Le panneau 17 et la 30 garniture ne sont représentés que partiellement et schématiquement sur 3024846 9 la figure 1, n'apportant aucune limitation quant à leur conception respective. Dans un exemple très avantageux d'application dans lequel les 5 problématiques présentées précédemment étaient particulièrement importantes et non résolues, la porte de véhicule automobile constitue une porte latérale arrière du véhicule automobile. L'invention est aussi relative à un véhicule automobile comportant au 10 moins une telle porte, qu'elle soit du type porte latérale avant ou de type porte latérale arrière. De plus, comme visible sur les figures, un joint d'étanchéité 23 associé à la vitre 13 peut être monté sur le cadre de porte 11, en bordure inférieure 15 de l'ouverture 12. La solution décrite précédemment met en oeuvre une structure de porte qui est légère, simple, peu onéreuse, conférant une grande raideur en cas de choc latéral et en cas de choc frontal ou arrière, et qui est 20 particulièrement adaptée au cas de la fabrication d'une porte latérale arrière.

Claims (11)

  1. REVENDICATIONS1. Structure de porte de véhicule automobile comprenant une partie inférieure constituée par un caisson structurel de porte (10) et une partie supérieure constituée par un cadre de porte (11) délimitant une ouverture (12) destinée à recevoir une vitre (13), le cadre de porte (11) et le caisson structurel (10) étant deux éléments distincts assemblés l'un avec l'autre, caractérisée en ce que le cadre de porte (11) et le caisson structurel (10) sont conformés et fixés l'un sur l'autre de sorte à délimiter entre eux, au niveau de l'interface entre le cadre de porte (11) et le caisson structurel (10), un corps creux structurel (14) de forme tubulaire allongé suivant une direction (X) correspondant à la largeur de la porte et formant un renfort de bandeau de porte.
  2. 2. Structure de porte selon la revendication 1, caractérisée en ce que le cadre de porte (11) et le caisson structurel (10) sont fixés directement l'un sur l'autre sans pièce intermédiaire interposée entre le caisson de porte (11) et le caisson structurel (10).
  3. 3. Structure de porte selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que le cadre de porte (11) est formé dans une unique pièce monolithique.
  4. 4. Structure de porte selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le corps creux structurel (14) est configuré de sorte à assurer une reprise d'efforts de compression dans sa longueur en cas de choc frontal ou arrière appliqué au véhicule équipé de ladite structure. 3024846 11
  5. 5. Structure de porte selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le corps creux structurel (14) est configuré de sorte à assurer une reprise d'efforts de flexion et/ou de torsion dans sa largeur en cas de choc latéral appliqué au véhicule équipé de ladite 5 structure.
  6. 6. Structure de porte selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que le corps creux structurel (14) a une forme tubulaire rectiligne et sa section de coupe présente un contour fermé dont une portion est délimitée par le cadre de porte (11) et dont la portion 10 complémentaire est délimitée par le caisson structurel (10).
  7. 7. Structure de porte selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que les parties inférieure et supérieure du corps creux structurel (14), vues dans la direction (Z) correspondant à la hauteur de la porte, sont constituées respectivement par une feuillure inférieure (15) 15 formée dans le cadre de porte (11) et par une feuillure supérieure (16) formée dans le caisson structurel (10), lesdites feuillures inférieure et supérieure (15, 16) étant disposées parallèlement et à distance l'une de l'autre suivant la direction (Z) correspondant à la hauteur de la porte et suivant la direction (Y) correspondant à l'épaisseur de la porte. 20
  8. 8. Structure de porte selon la revendication 7, caractérisée en ce que la feuillure supérieure (16) du caisson structurel (10) comprend une paroi supérieure de fixation (19) fixée, notamment par des points de soudure, dans un embouti (20) formé dans le cadre de porte (11) au-dessus de la feuillure inférieure (15) et en ce que la feuillure inférieure (15) du cadre 25 de porte (11) comprend une paroi inférieure de fixation (21) fixée, notamment par des points de soudure, dans un embouti (22) formé dans le caisson structurel (10) en-dessous de la feuillure supérieure (16). 3024846 12
  9. 9. Porte de véhicule automobile, comprenant une structure de porte selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, un panneau d'habillage extérieur (17) fixé à l'extérieur du caisson structurel (10) et une garniture d'habillage intérieur (18) fixée à l'intérieur de la structure de porte. 5
  10. 10. Porte selon la revendication 9, caractérisée en ce qu'elle constitue une porte latérale arrière du véhicule automobile.
  11. 11. Véhicule automobile comportant au moins une porte selon l'une des revendications 9 ou 10.
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