FR3038573A1

FR3038573A1 - REAR STRUCTURE OF VEHICLE FOR URBAN SHOCK

Info

Publication number: FR3038573A1
Application number: FR1556368A
Authority: FR
Inventors: Stephane Cadet
Original assignee: Peugeot Citroen Automobiles SA
Current assignee: PSA Automobiles SA
Priority date: 2015-07-06
Filing date: 2015-07-06
Publication date: 2017-01-13

Abstract

L'invention a pour objet une structure (2) de véhicule automobile, comprenant deux poutres longitudinales et structurelles (8) s'étendant de part et d'autre d'un axe longitudinal (14) du véhicule et parallèlement audit axe ; deux profilés déformables (6) fixés aux poutres (8), respectivement ; et une poutre transversale (4) fixée aux deux profilés déformables (6). Chacun des deux profilés déformables (6) s'étend suivant une direction principale formant un angle α compris entre 15° et 5° avec l'axe longitudinal (14) du véhicule, chacun desdits deux angles α étant orienté de manière à diverger dudit axe (14) vers l'extérieur du véhicule en vis-à-vis de la poutre transversale.The invention relates to a structure (2) of a motor vehicle, comprising two longitudinal and structural beams (8) extending on either side of a longitudinal axis (14) of the vehicle and parallel to said axis; two deformable profiles (6) fixed to the beams (8), respectively; and a transverse beam (4) fixed to the two deformable sections (6). Each of the two deformable profiles (6) extends in a main direction forming an angle α between 15 ° and 5 ° with the longitudinal axis (14) of the vehicle, each of said two angles α being oriented to diverge from said axis (14) towards the outside of the vehicle vis-à-vis the transverse beam.

Description

STRUCTURE ARRIERE DE VEHICULE POUR CHOC URBAIN L’invention a trait au domaine des véhicules automobiles, plus particulièrement aux structures de véhicules automobiles dans le cadre d’absorption de chocs.The invention relates to the field of motor vehicles, more particularly to motor vehicle structures in the context of shock absorption. BACKGROUND OF THE INVENTION

Une structure de véhicule peut comprendre, classiquement, deux poutres longitudinales et structurelles, de part et d’autre de l’axe longitudinal du véhicule. Ces poutres sont communément appelées brancards, en raison de la similitude de leur forme par rapport aux hampes ou bras d’une civière de transport des blessés, lesdits bras correspondant à des brancards. Il est également classique de prévoir, que ce soit à l’avant ou l’arrière, une poutre transversale destinée à servir de poutre de pare-chocs. Cette poutre est classiquement supportée par les brancards en question via des poutres déformables, communément désignées par l’expression anglo-saxonne « crash boxes ».A vehicle structure may comprise, conventionally, two longitudinal and structural beams, on either side of the longitudinal axis of the vehicle. These beams are commonly called stretchers, because of the similarity of their shape with the stems or arms of a stretcher transporting the wounded, said arms corresponding to stretchers. It is also conventional to provide, either at the front or the rear, a transverse beam intended to serve as a bumper beam. This beam is conventionally supported by the stretcher in question via deformable beams, commonly referred to as the Anglo-Saxon "crash boxes".

Le document de brevet publié EP 0 780 286 B1 divulgue une structure de véhicule automobile où un profilé, tel qu’un profilé longitudinal s’étendant dans le compartiment moteur en vue de reprendre des chocs frontaux, est fixé à une poutre longitudinale structurelle, telle que celle formant un bas de caisse, via une poutre transversale. Plus précisément, la liaison entre le profilé, la poutre transversale et la poutre longitudinale est réalisée au moyen d’une entretoise formant une liaison d’angle entre lesdites poutres. L’entretoise comprend des chambres orientées suivant une direction inclinée de manière à favoriser la transmission des efforts du profilé vers la poutre longitudinale. L’inclinaison de ces chambres est ainsi fonction du décalage transversal entre le profilé et la poutre.The published patent document EP 0 780 286 B1 discloses a motor vehicle structure in which a profile, such as a longitudinal profile extending in the engine compartment to take up frontal impacts, is attached to a longitudinal structural beam, such as than that forming a rocker, via a transverse beam. More specifically, the connection between the profile, the transverse beam and the longitudinal beam is made by means of a spacer forming a corner connection between said beams. The spacer comprises chambers oriented in an inclined direction so as to promote the transmission of forces of the profile towards the longitudinal beam. The inclination of these chambers is thus a function of the transverse offset between the profile and the beam.

Le document de brevet publié EP 0 452 548 B1 divulgue une pièce de liaison entre un profilé longitudinal et un profilé transversal d’une structure de véhicule. Cette pièce de liaison forme un angle d’une valeur proche de 90° et comprend deux zones de réception des extrémités de profilés. Elle comprend également des nervures de raidissement entre les zones de réception. Cette pièce est essentiellement conçue pour assurer une liaison entre des profilés réalisés par extrusion, comme notamment des profilés en aluminium.The published patent document EP 0 452 548 B1 discloses a connecting piece between a longitudinal profile and a transverse section of a vehicle structure. This connecting piece forms an angle of a value close to 90 ° and comprises two zones for receiving the ends of profiles. It also includes stiffening ribs between the receiving areas. This part is essentially designed to provide a connection between profiles made by extrusion, such as aluminum profiles.

Dans les deux enseignements ci-avant, les profilés longitudinaux sont essentiellement parallèles à l’axe longitudinal du véhicule.In the two teachings above, the longitudinal sections are substantially parallel to the longitudinal axis of the vehicle.

Cependant une telle structure ne répond pas de manière satisfaisante à un nouveau protocole de choc arrière urbain. Un tel choc est orienté à 10° par rapport à l’axe longitudinal du véhicule. Avec une structure telle qu’une de celles décrites ci-avant, le profilé longitudinal concerné à tendance à déverser, c’est-à-dire à se déformer transversalement au point de présenter une résistance et une capacité d’absorption sensiblement réduites. L’invention a pour objectif de pallier au moins un des inconvénients de l’art antérieur, en particulier de l’art antérieur susmentionné. Plus particulièrement encore, l’invention a pour objectif de proposer une structure de véhicule apte à absorber de manière plus efficace des chocs à vitesse réduite, du type urbain, qui sont inclinés par rapport à l’axe longitudinal du véhicule. L’invention a pour objet une structure de véhicule automobile, comprenant : deux poutres longitudinales et structurelles s’étendant de part et d’autre d’un axe longitudinal du véhicule et parallèlement audit axe ; deux profilés déformables fixés aux poutres, respectivement ; une poutre transversale fixée aux deux profilés déformables ; remarquable en ce que chacun des deux profilés déformables s’étend suivant une direction principale formant un angle a compris entre 15° et 5° avec l’axe longitudinal du véhicule, chacun desdits deux angles étant orienté de manière à diverger dudit axe vers l’extérieur du véhicule en vis-à-vis de la poutre transversale.However, such a structure does not satisfactorily respond to a new urban rear shock protocol. Such a shock is oriented at 10 ° with respect to the longitudinal axis of the vehicle. With a structure such as one of those described above, the relevant longitudinal profile tends to dump, that is to say to deform transversely to the point of having a substantially reduced resistance and absorption capacity. The object of the invention is to overcome at least one of the disadvantages of the prior art, in particular of the aforementioned prior art. More particularly, the invention aims to provide a vehicle structure adapted to more effectively absorb shocks at reduced speed, the urban type, which are inclined relative to the longitudinal axis of the vehicle. The invention relates to a motor vehicle structure, comprising: two longitudinal and structural beams extending on either side of a longitudinal axis of the vehicle and parallel to said axis; two deformable profiles attached to the beams, respectively; a transverse beam fixed to the two deformable sections; remarkable in that each of the two deformable sections extends in a main direction forming an angle α between 15 ° and 5 ° with the longitudinal axis of the vehicle, each of said two angles being oriented so as to diverge from said axis towards the outside the vehicle vis-à-vis the transverse beam.

Selon un mode avantageux de l’invention, l’angle a est compris entre 13° et 7°, préférentiellement entre 11° et 9°.According to an advantageous embodiment of the invention, the angle a is between 13 ° and 7 °, preferably between 11 ° and 9 °.

Selon un mode avantageux de l’invention, la poutre transversale et les deux profilés déformables sont situés à l’arrière du véhicule, ladite poutre formant une poutre de pare-chocs arrière.According to an advantageous embodiment of the invention, the transverse beam and the two deformable sections are located at the rear of the vehicle, said beam forming a rear bumper beam.

Selon un mode avantageux de l’invention, chacune des deux poutres longitudinales et chacun des profilés déformables comprend une platine de fixation, lesdites platines étant fixées l’une à l’autre, respectivement.According to an advantageous embodiment of the invention, each of the two longitudinal beams and each of the deformable profiles comprises a fixing plate, said plates being fixed to each other, respectively.

Selon un mode avantageux de l’invention, les platines de fixation s’étendent dans un plan moyen perpendiculaire à l’axe longitudinal.According to an advantageous embodiment of the invention, the fixing plates extend in an average plane perpendicular to the longitudinal axis.

Selon un mode avantageux de l’invention, les platines de fixation s’étendent dans des plans moyens perpendiculaires aux directions principales des deux profilés déformables, respectivement.According to an advantageous embodiment of the invention, the fixing plates extend in mean planes perpendicular to the main directions of the two deformable sections, respectively.

Selon un mode avantageux de l’invention, la structure comprend un plancher s’étendant entre les deux poutres longitudinales, l’étendue dudit plancher en direction de la poutre transversale étant limitée à la fixation entre lesdites poutres longitudinales et les profilés déformables.According to an advantageous embodiment of the invention, the structure comprises a floor extending between the two longitudinal beams, the extent of said floor in the direction of the transverse beam being limited to the attachment between said longitudinal beams and the deformable sections.

Selon un mode avantageux de l’invention, chacun des profilés déformables présente une longueur comprise entre 100mm et 400mm, préférentiellement entre 150mm et 300mm.According to an advantageous embodiment of the invention, each of the deformable profiles has a length of between 100 mm and 400 mm, preferably between 150 mm and 300 mm.

Selon un mode avantageux de l’invention, la poutre transversale présente un profil courbe convexe depuis un point de vue extérieur au véhicule, en vis-à-vis de la dite poutre. L’invention a également pour objet un véhicule automobile comprend une structure, remarquable en ce que la structure est conforme à l’invention.According to an advantageous embodiment of the invention, the transverse beam has a curved profile convex from a point of view outside the vehicle, vis-à-vis the said beam. The invention also relates to a motor vehicle comprises a structure, remarkable in that the structure is in accordance with the invention.

Les mesures de l’invention sont intéressantes en ce qu’elles permettent à la structure, par des moyens très simples, de parer à des chocs désalignés par rapport à l’axe longitudinal, notamment des chocs formant un angle proche de 10°. Dans ce cas, le profil déformable recevant la majeure partie de l’énergie du choc peut alors travailler de manière optimale en vue d’absorber l’énergie en question. Dans le cas de chocs davantage alignés avec l’axe longitudinal, la poutre transversale assure une liaison entre les deux profilés déformable et qui plus est une répartition d’effort homogène. D’autres caractéristiques et avantages de la présente invention seront mieux compris à l’aide de la description et des dessins parmi lesquels : - La figure 1 est une vue en perspective de la structure d’une véhicule conforme à l’invention ; - La figure 2 est une vue en plan de la partie arrière, au niveau du plancher, de la structure de véhicule de la figure 1 ; - La figure 3 est une illustration de principe de la liaison entre la poutre transversale et le profilé longitudinal, qui est conforme à la figure 2 ; - La figure 4 est une illustration de principe d’une variante de la liaison de la figure 3.The measurements of the invention are interesting in that they allow the structure, by very simple means, to counter shocks misaligned with respect to the longitudinal axis, including shocks forming an angle close to 10 °. In this case, the deformable profile receiving the bulk of the shock energy can then work optimally to absorb the energy in question. In the case of shocks more aligned with the longitudinal axis, the transverse beam provides a connection between the two deformable sections and moreover a homogeneous force distribution. Other features and advantages of the present invention will be better understood from the description and drawings in which: FIG. 1 is a perspective view of the structure of a vehicle according to the invention; FIG. 2 is a plan view of the rear portion, at floor level, of the vehicle structure of FIG. 1; - Figure 3 is an illustration of the principle of the connection between the transverse beam and the longitudinal section, which is in accordance with Figure 2; FIG. 4 is an illustration of a variant of the connection of FIG. 3.

La figure 1 est une vue en perspective d’une structure 2 de véhicule, conforme à l’invention. La structure 2 comprend à sa partie arrière une poutre transversale 4 de pare-chocs arrière. La poutre en question 4 s’étend sur une majeure partie de la largeur de la structure de carrosserie du véhicule. Elle est destinée à être recouverte par un pare-chocs et à reprendre des chocs à l’arrière du véhicule. Pour ce faire la poutre transversale 4 est supportée par deux profilés déformables 6 fixés à la structure du véhicule.Figure 1 is a perspective view of a vehicle structure 2 according to the invention. The structure 2 comprises at its rear part a transverse beam 4 of rear bumper. The beam in question 4 extends over a major part of the width of the vehicle body structure. It is intended to be covered by a bumper and to take shock at the rear of the vehicle. To do this the transverse beam 4 is supported by two deformable sections 6 attached to the vehicle structure.

La figure 2 est un vue en plan de la partie arrière de la structure de la figure 2, plus précisément au niveau du plancher. On peut observer que les profilés déformables 6 sont fixés, respectivement, à des poutres structurelles longitudinales 8 s’étendant le long du plancher 10. Ces poutres peuvent s’étendre de manière continue sous le plancher de la partie habitacle du véhicule et se prolonger dans le compartiment moteur et correspondre à ce que l’on désigne couramment par « brancards ». Des platines de fixation 12 sont prévues entre les poutres longitudinales 8 et les profilés déformables 6. Chacun des deux profilés déformables 6 et des deux poutres longitudinales 8 comprend une platine, ces dernières étant fixées deux à deux de manière assurer la liaison entre les profilés déformables 6 et lesdites poutres 8. Pour ce faire les platines peuvent comprendre des orifices au travers desquelles sont montés de moyens de fixation tels que des vis ou boulons.Figure 2 is a plan view of the rear portion of the structure of Figure 2, specifically at the floor. It can be observed that the deformable profiles 6 are fixed, respectively, to longitudinal structural beams 8 extending along the floor 10. These beams can extend continuously under the floor of the passenger compartment of the vehicle and extend into the engine compartment and correspond to what is commonly referred to as "stretchers". Fixing plates 12 are provided between the longitudinal beams 8 and the deformable sections 6. Each of the two deformable sections 6 and the two longitudinal beams 8 comprises a plate, the latter being fixed in pairs to ensure the connection between the deformable sections 6 and said beams 8. For this purpose the plates may include orifices through which are mounted fastening means such as screws or bolts.

Les profilés déformables peuvent être avantageusement réalisés en aluminium, notamment par extrusion. Ils peuvent présenter une longueur comprise entre 100mm et 400mm, préférentiellement entre 150mm et 300mm.The deformable profiles may advantageously be made of aluminum, in particular by extrusion. They may have a length of between 100 mm and 400 mm, preferably between 150 mm and 300 mm.

On peut observer à la figure 2 que chacun des deux profilés déformables 6 forme un angle a avec l’axe longitudinal 14. Plus précisément, la direction principale 16 de chacun des deux profilés déformables 6 est orientée de manière à diverger de l’axe longitudinal 14, et ce latéralement vers l’extérieur lorsque l’on s’éloigne du véhicule. Chacun de ces deux angles a est avantageusement compris entre 15° et 5°. L’avantage de l’orientation divergente des deux profilés déformables 6 est de pouvoir mieux reprendre les efforts de collisions arrière désalignées par rapport à l’axe longitudinal. Cet angle peut avantageusement être entre 13° et 7°, plus avantageusement entre 11° et 9°.It can be seen in FIG. 2 that each of the two deformable profiles 6 forms an angle α with the longitudinal axis 14. More specifically, the main direction 16 of each of the two deformable sections 6 is oriented so as to diverge from the longitudinal axis 14, and this laterally outwardly as one moves away from the vehicle. Each of these two angles a is advantageously between 15 ° and 5 °. The advantage of the divergent orientation of the two deformable sections 6 is to be able to better recover the rear misalignment forces misaligned with respect to the longitudinal axis. This angle may advantageously be between 13 ° and 7 °, more preferably between 11 ° and 9 °.

La figure 3 est une représentation schématique de l’agencement entre la poutre longitudinale 8 du côté droit de la figure 2, avec le profilé déformable 8 correspondant et une portion de la poutre transversale 4. On peut observer, similairement à la figure 2, que les platines 12 s’étendant essentiellement dans deux plans parallèles proches généralement perpendiculaires à l’axe longitudinal de la structure. On observe également, toujours similairement à la figure 2, que le profilé déformable 6 s’étend suivant une direction principale qui forme l’angle a avec la direction principale de la poutre longitudinale 8. Parmi les deux platines 12, celle intimement liée au profilé déformable s’étend dans un plan formant un angle moyen de 90°-a, ou 90°+a selon le côté de l’axe où l’angle est considéré, avec la direction principale dudit profilé. En d’autres termes, c’est l’inclinaison entre le profilé déformable 6 et sa platine 12 qui assure l’inclinaison d’un angle a dudit profilé.FIG. 3 is a schematic representation of the arrangement between the longitudinal beam 8 on the right side of FIG. 2, with the corresponding deformable profile 8 and a portion of the transverse beam 4. It can be seen, similarly to FIG. 2, that the plates 12 extending essentially in two parallel planes close generally perpendicular to the longitudinal axis of the structure. It is also observed, always similar to FIG. 2, that the deformable profile 6 extends along a principal direction which forms the angle α with the principal direction of the longitudinal beam 8. Among the two plates 12, that intimately linked to the profile deformable extends in a plane forming an average angle of 90 ° -a, or 90 ° + a along the side of the axis where the angle is considered, with the main direction of said profile. In other words, it is the inclination between the deformable section 6 and its plate 12 which ensures the inclination of an angle of said profile.

La figure 4 illustre une variante de l’agencement de la figure 3. Les signes de référence des figures 2 et 3 sont utilisés pour désigner les mêmes éléments ou les éléments correspondant, ces signes étant toutefois complété d’un signe « ’ » (prime). Il est par ailleurs fait référence à la description de ces éléments en relation avec les figures 2 et 3. A la figure 4 on peut observer que la platine 12’ intiment liée au profilé déformable 6’ s’étend dans un plan moyen perpendiculaire à l’axe principal dudit profilé. A contrario, la platine 12’ intimement liée à la poutre longitudinale 8’ s’étend dans un plan moyen formant un angle 90°-a, ou 90°+a selon le côté de l’axe où l’angle est considéré, avec la direction principale de la poutre longitudinale 8’.FIG. 4 illustrates a variant of the arrangement of FIG. 3. The reference signs of FIGS. 2 and 3 are used to designate the same elements or the corresponding elements, these signs being however supplemented by a "" sign (prime ). Reference is also made to the description of these elements in relation to FIGS. 2 and 3. In FIG. 4 it can be seen that the plate 12 'intimately connected to the deformable profile 6' extends in a mean plane perpendicular to the main axis of said profile. Conversely, the plate 12 'intimately connected to the longitudinal beam 8' extends in a mean plane forming an angle 90 ° -a, or 90 ° + a along the side of the axis where the angle is considered, with the main direction of the longitudinal beam 8 '.

Claims

claims

1. Structure (2) of a motor vehicle, comprising: - two longitudinal and structural beams (8; 8 ') extending on either side of a longitudinal axis (14) of the vehicle and parallel to said axis; - two deformable sections (6; 6 ') fixed to the beams (8; 8'), respectively; - a transverse beam (4; 4 ') attached to the two deformable sections; characterized in that each of the two deformable profiles (8; 8 ') extends in a main direction forming an angle α between 15 ° and 5 ° with the longitudinal axis (14) of the vehicle, each of said two angles being oriented to diverge from said axle (14) laterally outward of the vehicle opposite the transverse beam (4; 4 ').

2. Structure (2) according to claim 1, characterized in that the angle a is between 13 ° and 7 °, preferably between 11 ° and 9 °.

3. Structure (2) according to one of claims 1 and 2, characterized in that the transverse beam (4; 4 ') and the two deformable sections (6; 6') are located at the rear of the vehicle, said beam (4; 4 ') forming a rear bumper beam.

4. Structure (2) according to one of claims 1 to 3, characterized in that each of the two longitudinal beams (8; 8 ') and each of the two deformable profiles (6; 6') comprises a mounting plate (12 12 '), said plates being fixed to each other, respectively.

5. Structure (2) according to claim 4, characterized in that the fixing plates (12) extend in an average plane perpendicular to the longitudinal axis (14).

6. Structure (2) according to claim 4, characterized in that the fixing plates (12 ') extend in mid-planes perpendicular to the main directions of the two deformable sections (6, 6'), respectively.

7. Structure (2) according to one of claims 1 to 6, characterized in that it comprises a floor (10) extending between the two longitudinal beams (8), the extent of said floor (10) in the direction the transverse beam (4) being limited to the fastening between said longitudinal beams (8) and the deformable sections (6).

8. Structure (2) according to one of claims 1 to 7, characterized in that each of the deformable profiles (6; 6 ') has a length between 100mm and 400mm, preferably between 150mm and 300mm.

9. Structure (2) according to one of claims 1 to 8, characterized in that the transverse beam (4; 4 ') has a curved profile convex from a point of view outside the vehicle, vis-à-vis the said beam.

10. Motor vehicle comprises a structure, characterized in that the structure (2) is in accordance with one of claims 1 to 9.