FR3092075A1 - MOTOR VEHICLE REAR STRUCTURE EQUIPPED WITH A REINFORCEMENT ELEMENT - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne une structure arrière (10) de véhicule automobile comprenant des éléments de structure métalliques (11, 12, 15, 16), un plancher (18) en matériau polymère fixé aux éléments de structure métalliques et au moins un élément fonctionnel (40) situé du côté du plancher opposé aux éléments de structure métallique et fixé au plancher en plusieurs points de fixation. Un élément de renfort (22, 30) est en outre appliqué contre le plancher du côté opposé aux éléments de structure métalliques et présente au moins une partie fixée à un élément de structure métallique par un élément de fixation traversant le plancher. Par ailleurs, en au moins un point de fixation, ledit au moins un élément fonctionnel (40) est fixé au plancher par un élément de fixation traversant une autre partie de l’élément de renfort (22, 30) s’étendant entre l’élément fonctionnel et le plancher. Figure pour l’abrégé : figure 2The invention relates to a rear structure (10) of a motor vehicle comprising metallic structural elements (11, 12, 15, 16), a floor (18) made of polymer material fixed to the metallic structural elements and at least one functional element ( 40) located on the side of the floor opposite to the metal structure elements and fixed to the floor at several fixing points. A reinforcing element (22, 30) is further applied against the floor on the side opposite to the metal structural elements and has at least one part fixed to a metal structural element by a fastening element passing through the floor. Furthermore, at at least one fixing point, said at least one functional element (40) is fixed to the floor by a fixing element passing through another part of the reinforcing element (22, 30) extending between the functional element and floor. Figure for the abstract: figure 2
Description
L’invention a pour objet une structure arrière de véhicule automobile équipée d’un élément de renfort, l’élément de renfort correspondant, ainsi qu’un véhicule équipé de la structure arrière.The subject of the invention is a motor vehicle rear structure equipped with a reinforcing element, the corresponding reinforcing element, as well as a vehicle equipped with the rear structure.
De plus en plus de véhicules automobiles sont équipés de planchers en matériau polymère afin de réduire la masse du véhicule. Par ailleurs, les volumes sous caisse peuvent classiquement être occupés par des accessoires, tels qu’une roue de secours ou par un organe fonctionnel, typiquement une transmission arrière dans le cas de véhicules à quatre roues motrices. Les planchers en matériau polymère doivent ainsi pouvoir résister à des sollicitations mécaniques de plus en plus importantes mais aussi recevoir de plus en plus d’éléments fonctionnels. Il est possible de réaliser des planchers en matériau polymère présentant une bonne résistance mécanique en les renforçant, par exemple, avec des fibres de carbone. Toutefois, de tels planchers sont coûteux à réaliser.More and more motor vehicles are equipped with floors made of polymer material in order to reduce the mass of the vehicle. Furthermore, the volumes under the body can conventionally be occupied by accessories, such as a spare wheel or by a functional member, typically a rear transmission in the case of four-wheel drive vehicles. Floors made of polymer material must therefore be able to withstand increasingly high mechanical stresses, but also accommodate more and more functional elements. It is possible to produce floors in polymer material having good mechanical strength by reinforcing them, for example, with carbon fibers. However, such floors are expensive to produce.
L’invention vise à pallier à tout ou partie de ces inconvénients en proposant un élément de renfort pour plancher de véhicule automobile en matériau polymère et une structure arrière de véhicule automobile comportant un tel élément de renfort.The invention aims to overcome all or part of these drawbacks by proposing a reinforcing element for a motor vehicle floor made of polymer material and a rear structure of a motor vehicle comprising such a reinforcing element.
Un premier objet de l’invention concerne une structure arrière de véhicule automobile comprenant des éléments de structure métalliques, un plancher en matériau polymère fixé aux éléments de structure métalliques et au moins un élément fonctionnel situé du côté du plancher opposé aux éléments de structure métallique, ledit au moins un élément fonctionnel étant fixé au plancher en plusieurs points de fixation.A first object of the invention relates to a rear structure of a motor vehicle comprising metallic structural elements, a floor made of polymer material fixed to the metallic structural elements and at least one functional element located on the side of the floor opposite to the metallic structural elements, said at least one functional element being fixed to the floor at several fixing points.
Selon l’invention, la structure arrière comprend en outre au moins un élément de renfort appliqué contre le plancher du côté opposé aux éléments de structure métalliques et présentant au moins une partie fixée à un élément de structure métallique par un élément de fixation traversant le plancher et, en au moins un point de fixation, ledit au moins un élément fonctionnel est fixé au plancher par un élément de fixation traversant une autre partie de l’élément de renfort s’étendant entre l’élément fonctionnel et le plancher.According to the invention, the rear structure further comprises at least one reinforcing element applied against the floor on the side opposite to the metallic structural elements and having at least one part fixed to a metallic structural element by a fixing element passing through the floor and, at at least one fixing point, said at least one functional element is fixed to the floor by a fixing element passing through another part of the reinforcing element extending between the functional element and the floor.
Un tel agencement permet de renforcer la tenue mécanique du plancher en matériau polymère, l’élément de renfort permettant une transmission des efforts reçus par le plancher aux éléments de structure métalliques de la structure arrière. Autrement dit, l’élément de renfort permet de réduire les sollicitations subies par le plancher en matériau polymère.Such an arrangement makes it possible to reinforce the mechanical strength of the floor made of polymer material, the reinforcing element allowing transmission of the forces received by the floor to the metal structural elements of the rear structure. In other words, the reinforcing element makes it possible to reduce the stresses undergone by the floor made of polymer material.
Avantageusement, ledit au moins un élément fonctionnel peut être fixé, en au moins un point de fixation, à un élément de structure métallique par un élément de fixation traversant le plancher. En ces points de fixation, les efforts subis par l’élément fonctionnel sont alors transmis à l’élément de structure métallique directement sans passer par l’élément de renfort. Autrement dit, les efforts générés par l’élément fonctionnel sont alors transmis à l’élément de structure sans passer par le plancher. Ce dernier est de ce fait préservé.Advantageously, said at least one functional element can be fixed, at at least one fixing point, to a metal structural element by a fixing element passing through the floor. At these fixing points, the forces undergone by the functional element are then transmitted directly to the metal structural element without passing through the reinforcing element. In other words, the forces generated by the functional element are then transmitted to the structural element without passing through the floor. The latter is therefore preserved.
Avantageusement, ledit au moins un élément de renfort peut être fixé à un élément de structure métallique en au moins un point de fixation du plancher à cet élément de structure métallique. Ceci permet de limiter le nombre de fixations traversant le plancher, autrement dit de limiter le nombre de perforations du plancher, et ainsi d’améliorer la tenue de ce dernier. Avantageusement, tous les points de fixation de l’élément de renfort aux éléments de structure métallique peuvent correspondre à des points de fixation du plancher aux éléments de structure métallique.Advantageously, said at least one reinforcing element can be attached to a metal structure element at at least one point of attachment of the floor to this metal structure element. This makes it possible to limit the number of fixings crossing the floor, in other words to limit the number of perforations of the floor, and thus to improve the behavior of the latter. Advantageously, all the points of attachment of the reinforcing element to the metal structure elements can correspond to points of attachment of the floor to the metal structure elements.
Avantageusement, la forme de l’élément de renfort peut suivre la forme de la zone du plancher contre laquelle il est appliqué. Ceci permet de limiter l’encombrement résultant de l’ajout de l’élément de renfort.Advantageously, the shape of the reinforcing element can follow the shape of the zone of the floor against which it is applied. This makes it possible to limit the size resulting from the addition of the reinforcing element.
Avantageusement, pour davantage de robustesse, l’élément de renfort peut être une pièce métallique, par exemple en acier.Advantageously, for more robustness, the reinforcing element can be a metal part, for example steel.
Avantageusement, l’élément de renfort peut être formé d’une unique plaque, notamment métallique, par exemple en acier. L’élément de support peut alors être réalisé de manière simple et robuste, par exemple par emboutissage ou autre.Advantageously, the reinforcing element can be formed from a single plate, in particular metallic, for example steel. The support element can then be produced in a simple and robust manner, for example by stamping or the like.
Ledit au moins premier élément fonctionnel peut être choisi parmi un réservoir, notamment un réservoir de liquide, par exemple d’urée, et une structure de support d’un dispositif de retenue de roue de secours.Said at least first functional element can be chosen from a reservoir, in particular a liquid reservoir, for example urea, and a support structure for a spare wheel retaining device.
L’invention concerne également un élément de renfort pour une structure arrière de véhicule automobile, notamment destiné et adapté pour une structure arrière selon l’invention, cette structure arrière comprenant des éléments de structure métalliques et un plancher en matériau polymère fixé à ces derniers. Cet élément de renfort comprend au moins une partie de fixation à un élément de structure métallique présentant au moins un orifice traversant et au moins une autre partie de fixation au plancher présentant au moins un orifice traversant.The invention also relates to a reinforcing element for a rear structure of a motor vehicle, in particular intended and adapted for a rear structure according to the invention, this rear structure comprising metal structural elements and a floor made of polymer material fixed to the latter. This reinforcing element comprises at least one part for attachment to a metal structure element having at least one through hole and at least one other part for attachment to the floor having at least one through hole.
Avantageusement, l’élément de renfort peut être formé d’une plaque, en particulier une unique plaque, notamment métallique, par exemple en acier, présentant notamment une forme suivant la forme d’une zone dudit plancher contre laquelle il doit être appliqué.Advantageously, the reinforcing element can be formed from a plate, in particular a single plate, in particular metal, for example steel, having in particular a shape following the shape of a zone of said floor against which it must be applied.
Un autre objet de l’invention concerne un véhicule automobile comprenant une structure arrière selon l’invention.Another object of the invention relates to a motor vehicle comprising a rear structure according to the invention.
L'invention est maintenant décrite en référence aux dessins annexés, non limitatifs, dans lesquels :The invention is now described with reference to the accompanying, non-limiting drawings, in which:
Dans la présente description, les termes avant, arrière, supérieur, inférieur, font référence aux directions avant et arrière du véhicule, lorsque la structure arrière de véhicule est montée sur le véhicule. Les axes X, Y, Z, correspondent respectivement à l’axe longitudinal (d’avant en arrière), transversal et vertical du véhicule, ce dernier reposant sur le sol. La direction verticale correspond ainsi à la direction de la gravité.In the present description, the terms front, rear, upper, lower, refer to the front and rear directions of the vehicle, when the rear vehicle structure is mounted on the vehicle. The X, Y, Z axes correspond respectively to the longitudinal (front to back), transverse and vertical axis of the vehicle, the latter resting on the ground. The vertical direction thus corresponds to the direction of gravity.
La figure 1 représente une structure arrière 10 de véhicule automobile comprenant des éléments de structure métalliques 11, 12, 13, 14, 15, 16 et un plancher en matériau polymère 18 fixé à ces éléments de structure métalliques 11-16. Dans l’exemple représenté, la structure arrière 10 comprend en outre un élément de structure métallique transverse 17 formant une traverse arrière et s’étendant en arrière du plancher. Dans cet exemple, les deux éléments de structure métallique 11, 12 sont des éléments transverses avant 11 et arrière 12 respectivement. Les éléments de structure métalliques 13, 14 sont des longerons s’étendant suivant la direction longitudinale du véhicule. Les éléments de structure métalliques 15, 16 sont des longeronnets s’étendant entre les longerons 13, 14 et l’élément transverse 11. Le plancher 18 est disposé sous les éléments de structure métalliques 11-16. Il est fixé à ceux-ci par des vis 20.FIG. 1 represents a rear structure 10 of a motor vehicle comprising metallic structural elements 11, 12, 13, 14, 15, 16 and a floor made of polymer material 18 fixed to these metallic structural elements 11-16. In the example shown, the rear structure 10 further comprises a transverse metal structural element 17 forming a rear cross member and extending behind the floor. In this example, the two metal structure elements 11, 12 are front 11 and rear 12 transverse elements respectively. The metal structural elements 13, 14 are longitudinal members extending in the longitudinal direction of the vehicle. The metal structural elements 15, 16 are longitudinal members extending between the longitudinal members 13, 14 and the transverse element 11. The floor 18 is placed under the metallic structural elements 11-16. It is fixed to them by screws 20.
Bien entendu, l’invention n’est pas limitée à un agencement particulier des éléments de structure métalliques, ni par la forme de ces derniers et/ou leur disposition et leur nombre.Of course, the invention is not limited to a particular arrangement of the metal structural elements, nor by the shape of the latter and/or their arrangement and their number.
La structure arrière 10 comprend en outre un élément fonctionnel 40 situé du côté du plancher 18 opposé aux éléments de structure métalliques. Cet élément fonctionnel 40, un réservoir de liquide dans l’exemple, notamment un réservoir d’urée, est fixé au plancher en plusieurs points de fixation 41, par exemple par des vis, tel que visible figure 2.The rear structure 10 further comprises a functional element 40 located on the side of the floor 18 opposite to the metal structural elements. This functional element 40, a liquid tank in the example, in particular a urea tank, is fixed to the floor at several fixing points 41, for example by screws, as shown in Figure 2.
La structure arrière 10 comprend également un élément de renfort 22 appliqué contre le plancher 18 du côté opposé aux éléments de structure métalliques. Cet élément de renfort 22 comporte une partie 24 fixée à un élément de structure métallique 12 et une partie 26 fixée au plancher 18. Dans l’exemple, cette partie 26 est fixée uniquement au plancher 18.The rear structure 10 also comprises a reinforcing element 22 applied against the floor 18 on the side opposite to the metal structural elements. This reinforcing element 22 comprises a part 24 fixed to a metal structure element 12 and a part 26 fixed to the floor 18. In the example, this part 26 is fixed only to the floor 18.
Tel que visible plus particulièrement sur la figure 4, la partie 24 de l’élément de renfort 22 est fixée à l’élément de structure métallique 12 par un élément de fixation 23 traversant son orifice 24a et le plancher 18. On notera que, dans l’exemple, cet élément de fixation 23 est positionné en un point de fixation usuel du plancher 18 à l’élément de structure métallique 12 : il n’est alors pas nécessaire de modifier cette partie du plancher 18, ni de rajouter de fixation supplémentaire à l’élément de structure métallique.As seen more particularly in Figure 4, the part 24 of the reinforcing element 22 is fixed to the metal structure element 12 by a fixing element 23 passing through its orifice 24a and the floor 18. It will be noted that, in example, this fixing element 23 is positioned at a usual fixing point of the floor 18 to the metal structure element 12: it is then not necessary to modify this part of the floor 18, nor to add additional fixing to the metal structural element.
L’élément fonctionnel 40 est fixé au plancher 18 par un élément de fixation 25 traversant l’orifice 26a de l’autre partie 26 de l’élément de renfort, laquelle s’étend entre l’élément fonctionnel 40 et le plancher 18.The functional element 40 is fixed to the floor 18 by a fixing element 25 passing through the orifice 26a of the other part 26 of the reinforcing element, which extends between the functional element 40 and the floor 18.
Cet agencement permet de transférer à l’élément de structure métallique 12 les efforts subis par le plancher 18 au niveau du point de fixation de l’élément fonctionnel 40.This arrangement makes it possible to transfer to the metal structural element 12 the forces undergone by the floor 18 at the level of the attachment point of the functional element 40.
Dans le mode de réalisation représenté sur les figures, l’élément de renfort 22 est une plaque réalisée d’une seule pièce en acier, par exemple par emboutissage. Elle présente une forme suivant sensiblement la forme de la zone du plancher contre laquelle elle est appliquée, comme on peut le voir sur la figure 4. Autrement dit, la forme générale de l’élément de renfort 22 est similaire à la forme de la zone du plancher contre laquelle elle est appliquée.In the embodiment shown in the figures, the reinforcing element 22 is a plate made from a single piece of steel, for example by stamping. It has a shape substantially following the shape of the zone of the floor against which it is applied, as can be seen in FIG. 4. In other words, the general shape of the reinforcing element 22 is similar to the shape of the zone of the floor against which it is applied.
Dans l’exemple représenté, la structure arrière 10 comprend un autre élément de renfort 30, ici présentant une forme générale semblable à une équerre. Cet élément de renfort présente deux parties 31, 32 fixées à l’élément de structure métallique 15 et une partie 34 fixée au plancher 18. Comme pour l’élément de renfort 22, ces fixations sont obtenues par passage de vis au travers d’orifices traversant l’élément de renfort 30.In the example shown, the rear structure 10 comprises another reinforcing element 30, here having a general shape similar to a bracket. This reinforcing element has two parts 31, 32 fixed to the metal structure element 15 and a part 34 fixed to the floor 18. As for the reinforcing element 22, these fixings are obtained by passing screws through holes passing through the reinforcing element 30.
On comprend ainsi que l’invention n’est pas limitée par une forme particulière de l’élément de renfort, la forme de ce dernier dépendant de l’agencement de la structure arrière, de la forme du plancher, de la disposition des éléments de structure métallique et du positionnement de l’élément fonctionnel à fixer au plancher. L’invention n’est ainsi pas limitée non plus à un nombre et un agencement particulier des éléments de renfort.It is thus understood that the invention is not limited by a particular shape of the reinforcing element, the shape of the latter depending on the layout of the rear structure, the shape of the floor, the arrangement of the metal structure and the positioning of the functional element to be fixed to the floor. The invention is thus not limited either to a particular number and arrangement of the reinforcing elements.
Avantageusement, le ou les éléments de renfort pourront être positionnés dans des zones du plancher susceptibles de présenter une faiblesse mécanique.Advantageously, the reinforcing element(s) may be positioned in zones of the floor likely to present mechanical weakness.
L’élément de renfort selon l’invention permet ainsi d’obtenir une structure arrière présentant une bonne résistance mécanique dans le temps, sans avoir à fixer l’élément fonctionnel uniquement au niveau des éléments de structure métalliques et sans nécessité d’utiliser des matériaux polymères, notamment composites, de haute technicité pour réaliser le plancher. Il en résulte une simplification de la conception et de la réalisation des différentes pièces de la structure arrière.The reinforcing element according to the invention thus makes it possible to obtain a rear structure having good mechanical resistance over time, without having to fix the functional element only at the level of the metallic structural elements and without the need to use materials polymers, in particular composites, of high technicality to make the floor. This results in a simplification of the design and production of the various parts of the rear structure.
L’invention n’est pas non plus limitée par la nature de l’élément fonctionnel : un élément de renfort selon l’invention pourrait être utilisé pour fixer un élément fonctionnel autre qu’un réservoir, par exemple une structure de support d’un dispositif de retenue de roue de secours, et plusieurs éléments fonctionnels pourraient être fixés au moyen d’un ou plusieurs éléments de renfort, un même élément de renfort pouvant être utilisé pour fixer différents éléments fonctionnels.The invention is not limited by the nature of the functional element either: a reinforcing element according to the invention could be used to fix a functional element other than a tank, for example a support structure for a spare wheel retaining device, and several functional elements could be fixed by means of one or more reinforcing elements, the same reinforcing element being able to be used to fix different functional elements.
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Legal Events
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