FR3062626A1 - AUTOMOTIVE VEHICLE FUND CONSISTING OF STRUCTURAL ELEMENTS IN TOOL ASSEMBLIES - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne une caisse de véhicule automobile constituée de d'éléments de structure en tôle assemblés. L'invention consiste en ce que des zones d'assemblage (3) définies entre des éléments de structure (30, 31) ne pouvant être reliés par soudage ou collage, présentent respectivement le même jeu entre les éléments de structure (30, 31), un même insert structural (1), d'épaisseur adaptée au jeu entre les éléments de structure (30, 31) étant fixé sur l'un des éléments de structure de chacune desdites zones d'assemblage (3) pour réaliser la liaison. Application aux véhicules automobiles.The invention relates to a motor vehicle body consisting of assembled sheet metal structural elements. The invention consists in that assembly zones (3) defined between structural elements (30, 31) that can not be connected by welding or bonding respectively have the same clearance between the structural elements (30, 31). , a same structural insert (1), of thickness adapted to the clearance between the structural elements (30, 31) being fixed on one of the structural elements of each of said assembly areas (3) to achieve the connection. Application to motor vehicles.
Description
Titulaire(s) : PEUGEOT CITROEN AUTOMOBILES SA Société anonyme.Holder (s): PEUGEOT CITROEN AUTOMOBILES SA Société anonyme.
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Mandataire(s) : PEUGEOT CITROEN AUTOMOBILES SA Société anonyme.Agent (s): PEUGEOT CITROEN AUTOMOBILES SA Public limited company.
CAISSE DE VEHICULE AUTOMOBILE CONSTITUEE D'ELEMENTS DE STRUCTURE EN TOLE ASSEMBLES.AUTOMOTIVE VEHICLE BODY CONSISTING OF STRUCTURAL ELEMENTS IN ASSEMBLED SHEET.
FR 3 062 626 - A1FR 3,062,626 - A1
L'invention concerne une caisse de véhicule automoconstituée de d'éléments de structure en tôle assemblés.The invention relates to a self-made vehicle body of assembled sheet metal structural elements.
L'invention consiste en ce que des zones d'assemblage (3) définies entre des éléments de structure (30, 31) ne pouvant être reliés par soudage ou collage, présentent respectivement le même jeu entre les éléments de structure (30, 31), un même insert structural (1), d'épaisseur adaptée au jeu entre les éléments de structure (30,31 ) étant fixé sur l'un des éléments de structure de chacune desdites zones d'assemblage (3) pour réaliser la liaison.The invention consists in that assembly zones (3) defined between structural elements (30, 31) which cannot be connected by welding or gluing, have respectively the same clearance between the structural elements (30, 31) , the same structural insert (1), of thickness adapted to the clearance between the structural elements (30,31) being fixed on one of the structural elements of each of said assembly zones (3) to make the connection.
Application aux véhicules automobiles.Application to motor vehicles.
CAISSE DE VEHICULE AUTOMOBILE CONSTITUEE D’ELEMENTS DEAUTOMOTIVE VEHICLE BODY CONSISTING OF ELEMENTS OF
STRUCTURE EN TOLE ASSEMBLES [001] L'invention concerne une caisse de véhicule automobile constituée d’éléments de structure en tôle assemblés, certains éléments de structure étant assemblés à l’aide d’un insert structural.ASSEMBLED SHEET STRUCTURE [001] The invention relates to a motor vehicle body made up of assembled sheet metal structural elements, certain structural elements being assembled using a structural insert.
[002] Lors de l’assemblage des éléments de structure d’une caisse, les contraintes de maîtrise de géométrie conduisent à ce que certains éléments de caisse ne puissent pas être assemblés par des points de soudure électrique ou même par collage. Aussi, on utilise des inserts structuraux constitués d’un support fixé sur un élément de structure et présentant une mousse structurale de telle sorte que, sous l’effet de chaleur lors du passage en cataphorèse par exemple, la mousse gonfle et remplit la cavité assurant la liaison avec l’autre élément de structure.When assembling the structural elements of a box, the constraints of geometry control lead to certain body elements being unable to be assembled by electrical welding points or even by bonding. Also, structural inserts are used consisting of a support fixed on a structural element and having a structural foam so that, under the effect of heat during the passage in cataphoresis for example, the foam swells and fills the cavity ensuring the link with the other structural element.
[003] Un tel assemblage par insert structural bien que satisfaisant d’un point de vue qualité reste cependant onéreux car il est nécessaire de définir pour chaque jonction à réaliser un insert spécifique.Such an assembly by structural insert, although satisfactory from a quality point of view, however remains expensive because it is necessary to define for each junction to produce a specific insert.
[004] Ces inserts présentent tous une forme et des moyens de fixation dédiés à une forme intérieure de jonction unique et sur un même modèle de véhicule, ils existent des jonctions entre éléments de structure de forme et dimensions différentes générant le besoin d’inserts structuraux adaptés.These inserts all have a shape and dedicated fastening means for an internal shape of single junction and on the same vehicle model, there are junctions between structural elements of different shape and dimensions generating the need for structural inserts adapted.
[005] La présente invention a donc pour but de proposer une caisse de véhicule automobile dans laquelle l’assemblage entre éléments de structure par insert structural est reproductible sur une majeure partie de la caisse à l’aide d’un même type d’insert.The present invention therefore aims to provide a motor vehicle body in which the assembly between structural elements by structural insert is reproducible over a major part of the body using the same type of insert .
[006] A cet effet, l’invention propose une caisse de véhicule automobile constituée d’éléments de structure en tôle asemblés, caractérisée en ce que des zones d’assemblage définies entre des éléments de structure ne pouvant être reliés par soudage ou collage, présentent respectivement le même jeu entre les éléments de structure, un même insert structural, d’épaisseur adaptée au jeu entre les éléments de structure, étant fixé sur l’un des éléments de structure de chacune desdites zones d’assemblage pour réaliser la liaison.To this end, the invention provides a motor vehicle body made up of assembled sheet metal structural elements, characterized in that assembly zones defined between structural elements which cannot be connected by welding or gluing, respectively have the same clearance between the structural elements, the same structural insert, of thickness adapted to the clearance between the structural elements, being fixed on one of the structural elements of each of said assembly zones to make the connection.
[007] Ainsi de manière avantageuse, en définissant dans la caisse plusieurs zones d’assemblage présentant un jeu, c’est-à-dire un intervalle ou écart entre pièces en regard, identique entre les éléments de tôles devant être assemblés, on fait en sorte qu’un insert structural devant être utilisé puisse être le même sur l’ensemble de la caisse.Thus advantageously, by defining in the box several assembly areas having a clearance, that is to say an interval or gap between opposite parts, identical between the sheet metal elements to be assembled, we do so that a structural insert to be used can be the same throughout the body.
[008] De ce fait, de manière avantageuse, l’insert structural est simple de conception, un seul modèle de forme et dimensions appropriées au jeu de la zone d’assemblage et il n’est plus nécessaire de devoir développer un insert spécifique à chaque zone de liaison comme auparavant.Therefore, advantageously, the structural insert is simple in design, a single model of shape and dimensions suitable for the clearance of the assembly area and it is no longer necessary to have to develop a specific insert to each link area as before.
[009] De manière très avantageuse, l’insert structural peut alors présenter une forme simple qui correspond à chacune des zones de liaison devant être réalisées.Very advantageously, the structural insert can then have a simple shape which corresponds to each of the connecting zones to be produced.
[0010] L’invention concerne donc également un insert structural comprenant une plaque support pourvue sur une face de moyens de fixation à un élément de structure et sur sa face opposée d’un matériau structural gonflant sous l’effet de la chaleur tel qu’une résine époxy, fixable dans l’une quelconque des zones d’assemblage entre deux éléments de structure de la caisse qui présentent un même jeu. Ainsi la liaison structurale dans chaque zone d’assemblage est réalisée après un traitement thermique tel que la cataphorèse, de la caisse assemblée.The invention therefore also relates to a structural insert comprising a support plate provided on one side with means for fixing to a structural element and on its opposite side with a structural material swelling under the effect of heat such as an epoxy resin, which can be fixed in any of the assembly zones between two structural elements of the body which have the same play. Thus the structural connection in each assembly zone is carried out after a heat treatment such as cataphoresis, of the assembled box.
[0011] De manière préférée, la plaque support est pourvue d’une bordure périphérique continue ou discontinue entourant la face de la plaque pourvue du matériau structural gonflant, ladite bordure permettant de guider l’expansion du matériau gonflant. De préférence, cette plaque support présente une forme rectangulaire.[0011] Preferably, the support plate is provided with a continuous or discontinuous peripheral border surrounding the face of the plate provided with the swelling structural material, said border making it possible to guide the expansion of the swelling material. Preferably, this support plate has a rectangular shape.
[0012] Les moyens de fixation sont de préférence constitués de pattes destinées à s’encliqueter dans un trou ménagé sur l’élément de structure.The fastening means preferably consist of tabs intended to snap into a hole made on the structural element.
[0013] L’invention concerne également un procédé de fabrication d’une caisse de véhicule automobile comprenant l’assemblage d’éléments de structure en tôle par soudage et/ou collage, caractérisé en ce que :The invention also relates to a process for manufacturing a motor vehicle body comprising the assembly of sheet metal structure elements by welding and / or gluing, characterized in that:
-on conforme certains éléments de structure, qui, lors de l’assemblage desdits éléments définissent entre eux des zones dans lesquelles l’assemblage ne peut être réalisé par soudage et/ou collage et qui présentent chacune un même jeu prédéterminé entre lesdits éléments de structure,-on conform certain structural elements, which, during the assembly of said elements define between them zones in which the assembly cannot be carried out by welding and / or gluing and which each have the same predetermined clearance between said structural elements ,
-on fixe sur l’un des éléments de structure de chacune de ces zones un même insert structural présentant un matériau gonflant sous l’effet de la chaleur ; et-on one of the structural elements of each of these zones is fixed the same structural insert having a material swelling under the effect of heat; and
- on soumet la caisse à un traitement thermique, tel que la cataphorèse pour activer l’insert structural et relier les éléments de structure.- the body is subjected to a heat treatment, such as cataphoresis to activate the structural insert and connect the structural elements.
[0014] Ainsi avantageusement, on conçoit des éléments de structure appropriés à créer entre eux une zone de jonction présentant un jeu ou espace entre eux identique, de telle sorte qu’en insérant dans ces zones un insert de structure identique, c’est-à-dire d’épaisseur adaptée au jeu de la zone d’assemblage, la liaison entre les éléments de structure s’opère au niveau de chaque zone et ce, à l’aide d’un seul modèle d’insert sans qu’il soit nécessaire de concevoir un insert spécifique pour chacune des zones.Advantageously, we design structural elements suitable for creating between them a junction zone having a clearance or space between them identical, so that by inserting in these zones an insert of identical structure, that is ie of thickness adapted to the clearance of the assembly zone, the connection between the structural elements takes place at the level of each zone and this, using a single model of insert without it it is necessary to design a specific insert for each of the zones.
[0015] Un tel insert est avantageux en ce qu’il est positionnable sur un élément de tôle pour réaliser une jonction avec un autre élément de tôle.Such an insert is advantageous in that it is positionable on a sheet metal element to make a junction with another sheet metal element.
[0016] Ainsi cet insert selon l’invention peut être utilisé à des endroits différents de la caisse tels qu’un brancard avant, un auvent, un pied volet, un rail inférieur de porte latéral coulissante, etc. sans qu’il soit nécessaire de prévoir pour chacune de ces zones un insert de forme spécifique dans la mesure où chaque zone de jonction à ces endroits a été définie avec le même jeu entre les éléments de structure.Thus this insert according to the invention can be used in different places of the body such as a front stretcher, a canopy, a shutter foot, a lower sliding side door rail, etc. without the need to provide for each of these zones an insert of specific shape insofar as each junction zone at these locations has been defined with the same play between the structural elements.
[0017] Il est possible de prévoir plusieurs inserts structuraux si la zone d’assemblage est étendue pour assurer une bonne liaison.It is possible to provide several structural inserts if the assembly area is extended to ensure a good connection.
[0018] De préférence, l’insert présente une forme principale quelconque tel qu’un polygone comme un rectangle, un carré, ou encore une forme arrondie.Preferably, the insert has any main shape such as a polygon such as a rectangle, a square, or a rounded shape.
[0019] On décrira maintenant l’invention plus en détails en référence au dessin dans lequel [0020] Les figures 1a, 1b et 1c représentent respectivement une vue en perspective de différents inserts selon l’invention ;We will now describe the invention in more detail with reference to the drawing in which [0020] Figures 1a, 1b and 1c respectively represent a perspective view of different inserts according to the invention;
[0021] La figure 2 représente une vue en perspective d’une zone d’une caisse de véhicule présentant une zone d’assemblage entre deux éléments de structure à l’aide d’un insert structural selon l’invention ;Figure 2 shows a perspective view of an area of a vehicle body having an assembly area between two structural elements using a structural insert according to the invention;
[0022] La figure 3 représente une vue en perspective avant d’une autre zone de la caisse selon la figure 2 ;Figure 3 shows a front perspective view of another area of the body according to Figure 2;
[0023] Les figures 4a, 4b et 4c montrent respectivement différentes zones d’une caisse de véhicule selon l’invention.Figures 4a, 4b and 4c respectively show different areas of a vehicle body according to the invention.
[0024] Comme on peut le voir sur les figures 1a, 1b et 1c, un insert 1, 1’,1” est destiné à être utilisé dans une caisse de véhicule au niveau de zones d’assemblage dans lesquelles on ne peut pas faire de soudage tel que par points de soudure électrique (PSE) ou de collage entre deux éléments de tôle.As can be seen in Figures 1a, 1b and 1c, an insert 1, 1 ', 1 ”is intended to be used in a vehicle body at the level of assembly areas in which we can not do welding such as by electrical welding spot (EPS) or bonding between two sheet metal elements.
[0025] A cet effet, l’insert 1 représenté à la figure 1a comprend une plaque support 10 de forme rectangulaire dans l’exemple représenté et généralement réalisé en polyamide mais tout autre matériau approprié peut être utilisé. Cette plaque 10 présente sur une face 11 des moyens de fixation sur un élément de tôle et sur la face opposée un matériau structural 12 gonflant à la chaleur. Un tel matériau 12 gonflant à la chaleur est de type connu et classiquement utilisé dans le domaine de l’automobile pour réaliser la liaison entre deux éléments de tôle. Un tel matériau peut notamment être choisi parmi les mousses expansives époxy, polyuréthane.To this end, the insert 1 shown in Figure 1a comprises a support plate 10 of rectangular shape in the example shown and generally made of polyamide but any other suitable material can be used. This plate 10 has on one side 11 fixing means on a sheet metal element and on the opposite side a structural material 12 swelling with heat. Such a material 12 swelling with heat is of known type and conventionally used in the automotive field to make the connection between two sheet metal elements. Such a material can in particular be chosen from epoxy, polyurethane expanding foams.
[0026] Les moyens de fixation sont constitués de deux pattes 13 souples pourvues d’un épaulement 14. Les pattes 13 peuvent ainsi être introduites au travers d’un orifice ménagé dans un élément de structure jusqu’à ce que l’épaulement 14 se loge contre la face opposée à la face d’introduction.The fastening means consist of two flexible legs 13 provided with a shoulder 14. The legs 13 can thus be introduced through an orifice formed in a structural element until the shoulder 14 is lodges against the face opposite to the introduction face.
[0027] De ce fait, la face du support 10 portant le matériau gonflant 12 se trouve à l’opposé de l’élément de structure sur lequel il est fixé et sous l’effet de la chaleur ce matériau gonflant va s’expanser et assurer la liaison avec l’élément de tôle opposé.Therefore, the face of the support 10 carrying the swelling material 12 is opposite the structural element on which it is fixed and under the effect of heat this swelling material will expand and ensure the connection with the opposite sheet metal element.
[0028] De manière à guider l’expansion du matériau structural gonflant, la face du support 10 comportant le matériau 12 comporte une bordure périphérique 15 encadrant ledit matériau 12 de sorte que lors de l’application de la chaleur l’expansion est dirigée.So as to guide the expansion of the swelling structural material, the face of the support 10 comprising the material 12 has a peripheral edge 15 framing said material 12 so that during the application of heat the expansion is directed.
[0029] Comme on peut le voir sur les figures 1a et 1b, la bordure 15 peut être continue ou discontinue générant des espaces libres permettant le passage du matériau 12 lors de son expansion et son guidage.As can be seen in Figures 1a and 1b, the edge 15 can be continuous or discontinuous generating free spaces allowing the passage of the material 12 during its expansion and its guidance.
[0030] A la figure 1c, l’insert 1” comporte une plaque support 10 limitée à deux bandes 16 portant les moyens de fixation de sorte que le matériau gonflant 12 peut s’expanser selon plusieurs directions en fonction de la zone d’assemblage et notamment renforcer la liaison avec l’élément de structure sur lequel il est fixé par les pattes 13.In Figure 1c, the insert 1 ”has a support plate 10 limited to two bands 16 carrying the fixing means so that the swelling material 12 can expand in several directions depending on the assembly area and in particular strengthen the connection with the structural element on which it is fixed by the lugs 13.
[0031] A la figure 2 on peut voir une zone de la caisse 2, ici une doublure custode assemblée, selon l’invention qui comporte des éléments de structure 30 et 31 dont une zone d’assemblage 3 ne peut être faite par PSE ou collage. L’élément de structure doublure custode 30 est alors conformé pour présenter une patte 30a qui positionnée en regard de l’élément de structure, ici raidisseur gousset gouttière aile arrière 31 définit entre eux une zone d’assemblage 3 d’un jeu prédéterminé, par exemple 7,7 mm.In Figure 2 we can see an area of the body 2, here an assembled quarter liner, according to the invention which has structural elements 30 and 31 including an assembly area 3 can not be made by PSE or collage. The quarter liner structural element 30 is then shaped to present a lug 30a which positioned opposite the structural element, here gusset gutter stiffener rear wing 31 defines between them an assembly zone 3 of a predetermined clearance, by example 7.7 mm.
[0032] Dans cette zone 3, un insert structural gonflant 1 tel que celui de la figure 1a et dont l’épaisseur est adapté audit jeu, par exemple 4 mm (hors moyen de fixation), est logé et assure la liaison structurale entre les deux éléments 30 et 31 après l’expansion du matériau gonflant lors d’un traitement thermique. On peut ainsi fixer l’insert 1 au préalable sur la patte 30a de l’élément 30 et celui-ci se trouve alors en place dans la zone d’assemblage 3.In this zone 3, a swelling structural insert 1 such as that of FIG. 1a and the thickness of which is adapted to said clearance, for example 4 mm (excluding fixing means), is housed and provides the structural connection between the two elements 30 and 31 after the expansion of the swelling material during a heat treatment. It is thus possible to fix the insert 1 beforehand on the tab 30a of the element 30 and the latter is then in place in the assembly zone 3.
[0033] A la figure 3, est représentée une autre zone d’assemblage 4 de la caisse selon l’invention se trouvant au niveau du brancard avant dans laquelle le jeu entre le premier élément de structure 40 et le second élément de structure 41, ici un renfort, est d’une valeur identique à celui de la zone d’assemblage 3, à savoir 7,7 mm. Il est alors fixé sur le renfort 41 un même insert 1 et comme cette zone d’assemblage 4 est de plus grande superficie que la zone 3, on met en place un second insert 1 identique garantissant ainsi une liaison structurale optimale.In FIG. 3, another assembly zone 4 of the body according to the invention is shown, located at the level of the front stretcher in which the clearance between the first structural element 40 and the second structural element 41, here a reinforcement, is of a value identical to that of the assembly zone 3, namely 7.7 mm. The same insert 1 is then fixed on the reinforcement 41 and since this assembly zone 4 is larger than zone 3, a second identical insert 1 is put in place, thus guaranteeing optimum structural connection.
[0034] Comme on peut le voir sur les figures 4a, 4b et 4c on peut ainsi réaliser des zones d’assemblage de jeu identique à l’aide du même insert 1 à des endroits différents d’une même caisse. Ainsi, sur la figure 4a, on peut voir trois inserts 1 dans une zone d’assemblage au niveau d’un pied arrière et de la traverse arrière de la caisse.As can be seen in FIGS. 4a, 4b and 4c, it is thus possible to produce identical game assembly zones using the same insert 1 at different places in the same box. Thus, in Figure 4a, we can see three inserts 1 in an assembly area at a rear leg and the rear cross member of the body.
[0035] A la figure 4b, on réalise une zone d’assemblage avec un insert 1 identique au niveau du pied du milieu tandis qu’à la figure 4c on peut voir également des inserts 1 dans des zones d’assemblage au niveau d’un brancard avant ou de la zone d’auvent.In Figure 4b, there is provided an assembly area with an insert 1 identical to the level of the middle foot while in Figure 4c we can also see inserts 1 in the assembly areas at a front stretcher or awning area.
[0036] L’invention permet d’obtenir une caisse de véhicule renforcée localement sur certaines zones dont les éléments de structure sont adaptés et à l’aide d’un insert structural unique. On peut donc adapter la tôlerie de la caisse pour appliquer l’insert structural unique dans les zones demandées telles que brancard AV / auvent / pied volet / rail inférieur de porte latérale coulissante (PLC) et ce, plutôt que de créer un dessin spécifique d’insert par zone.The invention makes it possible to obtain a locally reinforced vehicle body in certain zones whose structural elements are adapted and using a single structural insert. We can therefore adapt the body sheet metal to apply the unique structural insert in the requested areas such as front stretcher / awning / flap leg / lower sliding side door rail (PLC) rather than creating a specific drawing d 'insert by zone.
[0037] De manière avantageuse, un tel insert est alors utilisable sur d’autres caisses de véhicule en créant sur ces caisses les zones d’assemblage avec le jeu prédéterminé souhaité.Advantageously, such an insert can then be used on other vehicle bodies by creating on these cases the assembly areas with the desired predetermined clearance.
[0038] On simplifie ainsi la mise au point et on réduit les coûts d’investissement en supprimant la conception d’insert spécifique [0039] On peut ainsi brider facilement et à coût modéré des zones pour lesquelles on ne sait faire ni PSE, ni collage.This simplifies the development and reduces the investment costs by eliminating the design of a specific insert. It is thus possible to easily and inexpensively clamp areas for which neither PES nor collage.
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Also Published As
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| FR3062626B1 (en) | 2021-11-12 |
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