FR3110517A1 - MOTOR VEHICLE WITH ELECTRICAL HARNESS INTEGRATED IN A SIDE SKIRT - Google Patents
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Abstract
VÉHICULE AUTOMOBILE AVEC FAISCEAU ÉLECTRIQUE INTÉGRÉ DANS UN BAS DE CAISSE Structure de carrosserie (3) de véhicule automobile comprenant, à au moins un côté latéral : une poutre de bas de caisse formée par au moins un longeron interne (13) et un longeron externe, et au moins un faisceau électrique (15) s’étendant le long du longeron interne (13) ; le longeron interne (13) présentant une rainure longitudinale (17) recevant l’au moins un faisceau électrique (15). (Figure à publier avec l'abrégé : Figure 2)MOTOR VEHICLE WITH ELECTRICAL HARNESS INTEGRATED IN A SIDE SKIRT Body structure (3) of a motor vehicle comprising, on at least one lateral side: a sill beam formed by at least one internal spar (13) and an external spar, and at least one electrical harness (15) extending along the internal spar (13); the internal spar (13) having a longitudinal groove (17) receiving the at least one electrical harness (15). (Figure to be published with the abstract: Figure 2)
Description
L’invention a trait au domaine des véhicules automobiles, et plus particulièrement à la structure d’un véhicule automobile.The invention relates to the field of motor vehicles, and more particularly to the structure of a motor vehicle.
Un véhicule automobile présente, de manière connue, un plancher et deux poutres de bas de caisse de part et d’autre, latéralement, au plancher. Chaque poutre de bas de caisse est formée par un longeron interne et un longeron externe. Aussi, les traverses d’assise contactent les longerons internes à une hauteur intermédiaire, laissant de la place pour un faisceau électrique qui s’étendrait le long du longeron. Par ailleurs, en cas de choc poteau (où le véhicule est propulsé latéralement à 32 km/h contre un poteau étroit et rigide, avec un léger décalage angulaire par rapport à la perpendiculaire à la direction dans laquelle le véhicule est propulsé), la poutre de bas de caisse, en fonction de son niveau de renforcement, peut se déformer de manière importante, et accessoirement, endommager le faisceau électrique.A motor vehicle has, in known manner, a floor and two sill beams on either side, laterally, to the floor. Each sill beam is formed by an inner spar and an outer spar. Also, the seat rails contact the internal side rails at an intermediate height, leaving room for an electrical harness that would extend along the side rail. Furthermore, in the event of a pole impact (where the vehicle is propelled laterally at 32 km/h against a narrow and rigid pole, with a slight angular offset from the perpendicular to the direction in which the vehicle is propelled), the beam underbody, depending on its level of reinforcement, can become significantly deformed and, incidentally, damage the wiring harness.
Le document de brevet publié FR 3 076 509 A1 divulgue un dispositif d’attache et de guidage de faisceaux électriques pour un véhicule automobile. Ce dispositif est adapté pour être installé entre une face supérieure du longeron interne de bas de caisse et une garniture de seuil de porte du véhicule. Le dispositif comprend un corps principal allongé avec deux goulottes longitudinales interne et externe, chaque goulotte étant adaptée pour accueillir un faisceau électrique. Ce dispositif permet de loger de manière sûre et cachée un ou plusieurs faisceaux électriques et/ou tuyaux, mais ne procure aucun renforcement du longeron en question.The published patent document FR 3 076 509 A1 discloses a device for attaching and guiding electrical harnesses for a motor vehicle. This device is adapted to be installed between an upper face of the inner sill of the underbody and a door sill trim of the vehicle. The device comprises an elongated main body with two internal and external longitudinal chutes, each chute being adapted to accommodate an electrical harness. This device makes it possible to house one or more electrical harnesses and/or pipes in a safe and hidden manner, but does not provide any reinforcement for the spar in question.
L’invention a pour objectif de pallier au moins un des inconvénients de l’état de la technique susmentionné. Plus particulièrement, l’invention a pour objectif de procurer une meilleure protection aux chocs latéraux et de diminuer les risques de détérioration du ou des faisceaux, notamment électriques, lors des chocs latéraux.The aim of the invention is to overcome at least one of the drawbacks of the aforementioned state of the art. More particularly, the aim of the invention is to provide better protection against side impacts and to reduce the risks of damage to the harness or harnesses, in particular electrical ones, during side impacts.
L’invention a pour objet une structure de carrosserie de véhicule automobile comprenant, à au moins un côté latéral : une poutre de bas de caisse formée par au moins un longeron interne et un longeron externe, et au moins un faisceau électrique s’étendant le long du longeron interne ; remarquable en ce que le longeron interne présente une rainure longitudinale recevant l’au moins un faisceau électrique.The subject of the invention is a motor vehicle body structure comprising, on at least one lateral side: a sill beam formed by at least one internal spar and an external spar, and at least one electrical harness extending along the inner spar; remarkable in that the internal spar has a longitudinal groove receiving the at least one electrical harness.
Avantageusement, la rainure est formée dans un volume intérieur de la poutre de bas de caisse.Advantageously, the groove is formed in an interior volume of the sill beam.
Selon un mode avantageux de l’invention, le longeron interne présente une section transversale en forme de U couché avec une âme orientée verticalement et une aile inférieure orientée horizontalement et une aile supérieure orientée horizontalement, la rainure longitudinale étant formée dans l’âme. Les notions de verticalité et d’horizontalité sont à comprendre avec une tolérance de ±20°, préférentiellement ±15°.According to an advantageous embodiment of the invention, the internal spar has a cross-section in the shape of a lying U with a web oriented vertically and a lower wing oriented horizontally and an upper wing oriented horizontally, the longitudinal groove being formed in the web. The notions of verticality and horizontality are to be understood with a tolerance of ±20°, preferably ±15°.
Selon un mode avantageux de l’invention, la rainure longitudinale est située sur une moitié supérieure de l’âme de la section transversale en forme de U couché du longeron interne.According to an advantageous embodiment of the invention, the longitudinal groove is located on an upper half of the web of the lying U-shaped cross-section of the internal spar.
Selon un mode avantageux de l’invention, l’âme de la section transversale en forme de U couché du longeron interne présente une hauteur totale, ladite structure comprenant au moins une traverse de siège avant avec une extrémité en contact avec ladite âme sur au moins 50% de ladite hauteur totale.According to an advantageous embodiment of the invention, the web of the recumbent U-shaped cross-section of the internal spar has a total height, said structure comprising at least one front seat crossmember with one end in contact with said web over at least 50% of said total height.
Selon un mode avantageux de l’invention, l’extrémité de l’au moins une traverse de siège avant s’étend verticalement sur au moins 80% de la hauteur totale de l’âme de la section transversale en forme de U couché du longeron interne.According to an advantageous embodiment of the invention, the end of the at least one front seat crossmember extends vertically over at least 80% of the total height of the web of the lying U-shaped cross section of the spar internal.
Selon un mode avantageux de l’invention, l’extrémité de l’au moins une traverse de siège avant contacte l’aile supérieure de la section transversale en forme de U couché du longeron interne.According to an advantageous embodiment of the invention, the end of the at least one front seat cross member contacts the upper wing of the lying U-shaped cross section of the internal spar.
Selon un mode avantageux de l’invention, le longeron interne présente une longueur totale, la rainure longitudinale s’étendant sur au moins 80% de ladite longueur totale.According to an advantageous embodiment of the invention, the internal spar has a total length, the longitudinal groove extending over at least 80% of said total length.
Selon un mode avantageux de l’invention, le longeron interne est un embouti, la rainure longitudinale étant formée par emboutissage directement dans l’embouti.According to an advantageous embodiment of the invention, the internal spar is a stamping, the longitudinal groove being formed by stamping directly in the stamping.
Selon un mode avantageux de l’invention, le longeron interne est un embouti avec une découpe longitudinale, la rainure longitudinale étant formée par hydroformage ou emboutissage d’un flan de tôle fixé dans ladite découpe.According to an advantageous embodiment of the invention, the internal spar is stamped with a longitudinal cutout, the longitudinal groove being formed by hydroforming or stamping a sheet metal blank fixed in said cutout.
L’invention a également pour objet un longeron interne pour bas de caisse de véhicule automobile, constitué d’un embouti formant un profilé de section transversale en forme de U couché avec une âme et deux ailes ; remarquable en ce qu’une rainure longitudinale est formée sur l’âme, sur au moins 80% d’une longueur totale de l’embouti.The invention also relates to an internal spar for the underbody of a motor vehicle, consisting of a stamped part forming a cross-section profile in the shape of a U lying with a core and two wings; remarkable in that a longitudinal groove is formed on the core, over at least 80% of a total length of the stamping.
Les mesures de l’invention sont intéressantes en ce qu’elles permettent d’améliorer le renforcement du longeron interne tout en formant un logement de protection pour le ou les faisceaux électriques. L’intégration des faisceaux électriques au niveau du longeron interne permet d’éviter la présence des faisceaux au niveau du plancher du véhicule, et plus particulièrement au-dessus des traverses de siège, le long des poutres de bas de caisse. Cela permet aux extrémités desdites traverses de contacter le longeron interne correspondant sur une plus grande hauteur, et ainsi de limiter l’introduction, lors d’un choc latéral poteau, dudit poteau dans le véhicule. En cas de choc, les faisceaux électriques ont également moins de risques d’être endommagés. La présence d’une rainure dans le longeron interne de la poutre de bas de caisse permet, en outre, d’améliorer le moment quadratique du longeron de plus de 30%, donc d’améliorer la stabilité du longeron lors d’un choc latéral poteau. L’utilisation de l’hydroformage pour réaliser la rainure permet à celle-ci d’acquérir une géométrie arrondie plus résistante aux chocs et de présenter un diamètre supérieur aux rainures réalisées par emboutissage. Ainsi, la rainure peut accueillir des faisceaux électriques de diamètres supérieurs, tels que des faisceaux pour des batteries de traction de véhicule. La réalisation d’un longeron avec une rainure fabriquée séparément puis fixée audit longeron permet l’introduction de différentes épaisseurs entre le longeron et la rainure. Ces différences d’épaisseurs permettent d’améliorer la résistance aux chocs, et d’envisager la réalisation de différents modèles de rainures suivant les besoins, qui nécessiteraient seulement d’être soudés dans une même conception de longeron interne. Cela permettrait une plus grande modularité de l’invention selon les besoins. Enfin, l’invention est facile à réaliser, avec des techniques et des matériaux connus de l’homme du métier. L’invention prend peu de temps à mettre en place, et elle est peu coûteuse.The measures of the invention are interesting in that they make it possible to improve the reinforcement of the internal spar while forming a protective housing for the electrical harness or harnesses. The integration of the electrical harnesses at the level of the internal side member makes it possible to avoid the presence of the harnesses at the level of the vehicle floor, and more particularly above the seat crossmembers, along the sill beams. This allows the ends of said cross members to contact the corresponding internal spar over a greater height, and thus to limit the introduction, during a post side impact, of said post into the vehicle. In the event of an impact, the electrical harnesses are also less likely to be damaged. The presence of a groove in the internal spar of the sill beam also makes it possible to improve the quadratic moment of the spar by more than 30%, thus improving the stability of the spar during a side impact. post. The use of hydroforming to make the groove allows it to acquire a rounded geometry that is more resistant to shocks and has a larger diameter than the grooves made by stamping. Thus, the groove can accommodate electrical harnesses of larger diameters, such as harnesses for vehicle traction batteries. The realization of a spar with a groove manufactured separately then fixed to said spar allows the introduction of different thicknesses between the spar and the groove. These differences in thickness make it possible to improve impact resistance, and to consider the realization of different models of grooves according to the needs, which would only need to be welded in the same design of internal spar. This would allow greater modularity of the invention as needed. Finally, the invention is easy to perform, with techniques and materials known to those skilled in the art. The invention takes little time to set up, and it is inexpensive.
D’autres caractéristiques et avantages de la présente invention seront mieux compris à l’aide de la description et des dessins.Other features and advantages of the present invention will be better understood from the description and the drawings.
Description détailléedetailed description
Les exemples décrits ci-après sont donnés à titre indicatif, mais d’autres applications ou modes de réalisation de l’invention non-décrits peuvent être envisagés.The examples described below are given for information only, but other applications or embodiments of the invention not described may be considered.
La figure 1 montre une vue en perspective d’une structure de véhicule automobile selon l’invention, la figure 2 montre une vue agrandie de la structure de la figure 1. Les figures 1 et 2 seront décrites ensemble.Figure 1 shows a perspective view of a motor vehicle structure according to the invention, Figure 2 shows an enlarged view of the structure of Figure 1. Figures 1 and 2 will be described together.
La structure de carrosserie 3 du véhicule automobile 1 comprend deux côtés latéraux 5 et un plancher 7. À chacun des côté latéraux 5 se trouve une poutre de bas de caisse 9 formée par au moins un longeron externe 11 et un longeron interne 13. Le longeron interne 13 présente une section transversale en forme de U couché, avec une âme 13A et deux ailes supérieure 13B et inférieure 13C, chacune des ailes (13B, 13C) étant orientée horizontalement, du moins dans une tolérance de ±20°, préférentiellement ±15°. Il est également prévu que le véhicule automobile 1 comprenne un faisceau électrique 15 qui permet, par exemple, la réalisation des connections électriques entre des batteries (non visibles sur ces figures) et différents composants constitutifs du véhicule 1. Le faisceau électrique 15 est disposé dans une rainure longitudinale 17 prévue à cet effet, formée dans l’âme 13A du longeron interne 13. La rainure longitudinale 17 est avantageusement située sur une moitié supérieure 13A.1 de l’âme 13A de la section transversale en forme de U couché du longeron interne 13. La rainure longitudinale 17 est préférentiellement formée dans un volume intérieur de la poutre de bas de caisse 9.The body structure 3 of the motor vehicle 1 comprises two lateral sides 5 and a floor 7. On each of the lateral sides 5 there is a sill beam 9 formed by at least one outer spar 11 and an inner spar 13. The spar internal 13 has a transverse section in the shape of a recumbent U, with a core 13A and two upper 13B and lower 13C wings, each of the wings (13B, 13C) being oriented horizontally, at least within a tolerance of ±20°, preferably ±15 °. Provision is also made for the motor vehicle 1 to include an electrical harness 15 which allows, for example, electrical connections to be made between the batteries (not visible in these figures) and various constituent components of the vehicle 1. The electrical harness 15 is arranged in a longitudinal groove 17 provided for this purpose, formed in the web 13A of the internal spar 13. The longitudinal groove 17 is advantageously located on an upper half 13A.1 of the web 13A of the cross-section in the form of a lying U of the spar internal 13. The longitudinal groove 17 is preferably formed in an interior volume of the sill beam 9.
Sur ces figures, la structure de carrosserie 3 comprend également au moins une traverse de siège avant 19. Préférentiellement, la structure 3 comprend deux traverses de siège avant 19. Chaque traverse 19 comprend une extrémité 19A en contact avec l’âme 13A du longeron interne 13 correspondant. L’âme 13A du longeron interne 13 présente une hauteur totale H, la ou les traverses de siège avant 19 étant en contact avec l’âme 13A du longeron interne 13 sur au moins 50% de la hauteur totale H. Préférentiellement, l’extrémité 19A de la traverse de siège avant 19 s’étend verticalement sur au moins 80% de la hauteur totale H de l’âme 13A du longeron interne 13. Plus préférentiellement, l’extrémité 19A de la traverse de siège avant 19 contacte l’aile supérieure 13B du longeron interne 13, par au moins une languette supérieure 19B. Ainsi, le faisceau électrique 15 est inséré dans la rainure longitudinale 17, ce qui permet aux traverses de siège avant 19 d’être en contact avec le longeron interne 13, donc d’améliorer la résistance de la structure de carrosserie 3, et plus particulièrement, du longeron interne 13 lors d’un choc latéral poteau. Avantageusement, le longeron interne 13 présente une longueur totale L, la rainure longitudinale 17 s’étendant sur au moins 80% de la longueur totale L.In these figures, the body structure 3 also comprises at least one front seat crossmember 19. Preferably, the structure 3 comprises two front seat crossmembers 19. Each crossmember 19 comprises an end 19A in contact with the web 13A of the internal spar 13 corresponding. The web 13A of the internal spar 13 has a total height H, the front seat crosspiece(s) 19 being in contact with the web 13A of the internal spar 13 over at least 50% of the total height H. Preferably, the end 19A of the front seat crossmember 19 extends vertically over at least 80% of the total height H of the web 13A of the internal spar 13. More preferably, the end 19A of the front seat crossmember 19 contacts the wing upper 13B of the inner spar 13, by at least one upper tongue 19B. Thus, the electrical harness 15 is inserted into the longitudinal groove 17, which allows the front seat crossmembers 19 to be in contact with the internal spar 13, thus improving the resistance of the bodywork structure 3, and more particularly , of the internal spar 13 during a post side impact. Advantageously, the internal spar 13 has a total length L, the longitudinal groove 17 extending over at least 80% of the total length L.
Les figures 3, 4 et 5 sont des coupes transversales de la poutre de bas de caisse, suivant différentes alternatives de réalisation de l’invention. Les éléments identiques ou similaires présentent une numérotation identique, les variations entre les alternatives étant soit introduites par des primes ou secondes quand les variations concernent des éléments déjà connus, soit par des nouveaux numéros ou lettres pour les éléments additionnels. Les caractéristiques décrites aux figures 1 et 2 sont valables pour l’ensemble des alternatives.Figures 3, 4 and 5 are cross sections of the sill beam, according to different alternative embodiments of the invention. Identical or similar elements have identical numbering, the variations between the alternatives being either introduced by primes or seconds when the variations concern already known elements, or by new numbers or letters for additional elements. The characteristics described in figures 1 and 2 are valid for all the alternatives.
La figure 3 est une coupe transversale de la poutre de bas de caisse montrée à la figure 2.Figure 3 is a cross section of the sill beam shown in Figure 2.
Plus précisément sur cette figure, la poutre de bas de caisse 9 comprend les longerons externe 11 et interne 13. Le longeron interne 13 est un embouti qui comprend la rainure longitudinale 17 formée par emboutissage directement dans ledit embouti. La section de la rainure 17, du fait de sa réalisation par emboutissage, présente des parois 17A droites. Cette section de la rainure 17 a préférentiellement une profondeur p comprise entre 30mm et 40mm et une hauteur h comprise entre 40mm et 50mm. Le moment quadratique du longeron interne 13, grâce à la présence de la rainure 17, est augmenté de plus de 30%, améliorant ainsi la résistance du longeron 13 lors d’un choc frontal.More precisely in this figure, the sill beam 9 comprises the outer 11 and inner 13 longitudinal members. The inner longitudinal member 13 is a stamping which includes the longitudinal groove 17 formed by stamping directly in said stamping. The section of the groove 17, due to its production by stamping, has straight walls 17A. This section of the groove 17 preferably has a depth p of between 30mm and 40mm and a height h of between 40mm and 50mm. The quadratic moment of the internal spar 13, thanks to the presence of the groove 17, is increased by more than 30%, thus improving the resistance of the spar 13 during a frontal impact.
La figure 4 est une coupe transversale de la poutre de bas de caisse suivant une première alternative de réalisation de l’invention.Figure 4 is a cross section of the sill beam according to a first alternative embodiment of the invention.
Dans ce cas, le longeron interne 13 est un embouti dont la rainure 17’ est réalisée par hydroformage. La rainure 17’ ainsi obtenue présente des parois 17’A arrondies. Ainsi, la rainure 17’ présente un rayon r compris entre 40 et 50mm. Cette alternative de réalisation de l’invention est préférée dans le cas d’un véhicule électrique. En effet, dans ce cas, les faisceaux électrique 15 présentent un diamètre moyen plus grand car ils permettent notamment de faire le lien avec des batteries de traction (non représentées sur ces figures) du véhicule. De plus, la rainure 17’ de cette alternative présente la géométrie la plus résistante.In this case, the internal spar 13 is a stamping whose groove 17' is produced by hydroforming. The groove 17' thus obtained has rounded walls 17'A. Thus, the groove 17' has a radius r of between 40 and 50 mm. This alternative embodiment of the invention is preferred in the case of an electric vehicle. Indeed, in this case, the electrical harnesses 15 have a larger average diameter because they make it possible in particular to make the connection with the traction batteries (not shown in these figures) of the vehicle. In addition, the 17' groove of this alternative has the strongest geometry.
La figure 5 est une coupe transversale de la poutre de bas de caisse, suivant une deuxième alternative de réalisation de l’invention.Figure 5 is a cross section of the sill beam, according to a second alternative embodiment of the invention.
Sur cette figure, le longeron interne 13 est un embouti comprenant une découpe longitudinale 21. Un flan de tôle 23 forme la rainure 17’’ et est alors fixé à la découpe 21 du longeron interne 13, ce flan de tôle 23 étant mis en forme par hydroformage ou par emboutissage. Avantageusement, la fixation entre le flan de tôle 23 et le longeron interne 13 est réalisée par soudage. Cette alternative permet de faire facilement varier l’épaisseur du flan de tôle 23 utilisé pour former la rainure 17’’, par rapport à l’épaisseur du longeron interne 13. Il peut ainsi être adapté selon le modèle de véhicule ou selon les besoins, sans avoir besoin de reconfigurer l’intégralité du longeron interne 13.In this figure, the internal spar 13 is a stamping comprising a longitudinal cutout 21. A sheet metal blank 23 forms the groove 17'' and is then fixed to the cutout 21 of the internal spar 13, this sheet metal blank 23 being shaped by hydroforming or by stamping. Advantageously, the attachment between the sheet metal blank 23 and the internal beam 13 is made by welding. This alternative makes it easy to vary the thickness of the sheet metal blank 23 used to form the groove 17'', relative to the thickness of the internal spar 13. It can thus be adapted according to the vehicle model or according to needs, without the need to reconfigure the entire internal spar 13.
De manière générale, les longerons (11, 13) sont réalisés dans des matériaux métalliques, tels que l’acier, et ont une épaisseur comprise entre 1mm et 2mm.In general, the beams (11, 13) are made of metallic materials, such as steel, and have a thickness of between 1mm and 2mm.
Claims (10)
- une poutre de bas de caisse (9) formée par au moins un longeron interne (13) et un longeron externe (11), et
- au moins un faisceau électrique (15) s’étendant le long du longeron interne (13) ;
caractérisée en ce que
le longeron interne (13) présente une rainure longitudinale (17, 17’, 17’’) recevant l’au moins un faisceau électrique (15).Body structure (3) of a motor vehicle (1) comprising, on at least one lateral side (5):
- a sill beam (9) formed by at least one internal spar (13) and an external spar (11), and
- at least one electrical harness (15) extending along the internal spar (13);
characterized in that
the internal spar (13) has a longitudinal groove (17, 17', 17'') receiving the at least one electrical harness (15).
caractérisé en ce que
une rainure longitudinale (17, 17’, 17’’) est formée sur l’âme (13A) sur au moins 80% d’une longueur totale (L) de l’embouti.Internal beam (13) for the underbody of a motor vehicle (1), consisting of a stamped part forming a U-shaped cross-section profile lying with a core (13A) and two wings (13B, 13C);
characterized in that
a longitudinal groove (17, 17', 17'') is formed on the core (13A) over at least 80% of a total length (L) of the stamping.
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