FR3125000A1 - MOTOR VEHICLE BODY WITH REINFORCED BACK PANEL - Google Patents
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Abstract
La présente invention a pour objet une caisse de véhicule automobile hybride à panneau arrière renforcé, ladite caisse s’étendant globalement suivant une direction longitudinale (x), ladite caisse comportant deux parties latérales (10) s’étendant suivant la direction longitudinale et dotées chacune d’un renfoncement (12) empiétant sur le volume du coffre du véhicule et permettant le passage d’une roue arrière du véhicule, et un panneau arrière (11) s’étendant suivant une direction transversale (y) perpendiculaire à la direction longitudinale, entre les deux parties latérales (10) de la caisse, caractérisée en ce que la caisse comporte deux ensembles (13) de renforts (130, 130’, 131, 132, 133) disposés dans un plan vertical orienté sensiblement longitudinalement, en appui entre les renfoncements (12) et le bord latéral du panneau arrière correspondant (110), de manière à renforcer l’appui du panneau arrière au niveau de ses bords latéraux sur la caisse. Figure 1The subject of the present invention is a hybrid motor vehicle body with a reinforced rear panel, said body extending globally in a longitudinal direction (x), said body comprising two lateral parts (10) extending in the longitudinal direction and each equipped a recess (12) encroaching on the volume of the trunk of the vehicle and allowing the passage of a rear wheel of the vehicle, and a rear panel (11) extending in a transverse direction (y) perpendicular to the longitudinal direction, between the two lateral parts (10) of the body, characterized in that the body comprises two sets (13) of reinforcements (130, 130', 131, 132, 133) arranged in a vertical plane oriented substantially longitudinally, resting between the recesses (12) and the side edge of the corresponding rear panel (110), so as to reinforce the support of the rear panel at its side edges on the body. Figure 1
Description
La présente invention se situe dans le domaine de la carrosserie des véhicules hybrides et plus particulièrement dans le renforcement des appuis latéraux du panneau arrière d’un véhicule.The present invention is in the field of the bodywork of hybrid vehicles and more particularly in the reinforcement of the side supports of the rear panel of a vehicle.
Les différents développements actuels qui portent sur les véhicules hybrides visent en particulier à augmenter leur autonomie, ce qui implique un volume de batterie plus important.The various current developments relating to hybrid vehicles aim in particular to increase their autonomy, which implies a larger battery volume.
En augmentant le volume de la batterie qui est généralement implantée dans le coffre arrière du véhicule, il s’ensuit que la distance entre la batterie et le panneau arrière se retrouve dès lors réduite.By increasing the volume of the battery which is generally located in the rear trunk of the vehicle, it follows that the distance between the battery and the rear panel is therefore reduced.
Cette réduction de distance induit de fait un risque important d’impact de la batterie lors d’un choc arrière, même lorsqu’il se produit une intrusion latérale, cette dernière se propageant jusque dans la partie centrale du panneau arrière.This reduction in distance in fact induces a significant risk of impact of the battery during a rear impact, even when there is a lateral intrusion, the latter propagating into the central part of the rear panel.
Afin de mieux protéger la batterie dans le cas d’un choc arrière même décalé, il est apparu nécessaire de renforcer le panneau arrière, et notamment ses appuis latéraux pour limiter son intrusion à l’intérieur du volume du coffre et éviter ainsi l’impact sur la batterie.In order to better protect the battery in the event of a rear impact, even offset, it appeared necessary to reinforce the rear panel, and in particular its side supports to limit its intrusion inside the volume of the boot and thus avoid the impact. on the battery.
Toutefois, les renforcements de structure classique envisagés présentent l’inconvénient de modifier le ferrage et d’augmenter le poids final du véhicule.However, the conventional structural reinforcements envisaged have the disadvantage of modifying the fittings and increasing the final weight of the vehicle.
Pour rappel, on entend par ferrage, l’ensemble des opérations d’assemblage des pièces constitutives de la structure d’une voiture, dite caisse en blanc.As a reminder, by fitting we mean all the assembly operations of the parts that make up the structure of a car, known as the body in white.
C’est pourquoi, l’invention propose de limiter l’intrusion du panneau arrière contre la batterie en cas de choc arrière sans modifier le ferrage ni alourdir de manière conséquente le véhicule, en renforçant les appuis latéraux du panneau arrière.This is why the invention proposes to limit the intrusion of the rear panel against the battery in the event of a rear impact without modifying the fittings or significantly weighing down the vehicle, by reinforcing the side supports of the rear panel.
A cet effet, l’invention a pour objet une caisse de véhicule automobile à panneau arrière renforcé, ladite caisse s’étendant globalement suivant une direction longitudinale (x), ladite caisse comportant deux parties latérales s’étendant suivant la direction longitudinale et dotées chacune d’un renfoncement empiétant sur le volume du coffre du véhicule et permettant le passage d’une roue arrière du véhicule, et un panneau arrière s’étendant suivant une direction transversale (y) perpendiculaire à la direction longitudinale, entre les deux parties latérales, caractérisée en ce que la caisse comporte deux ensembles de renforts disposés dans un plan vertical orienté sensiblement longitudinalement, en appui entre l’un des renfoncements et le bord latéral du panneau arrière correspondant, de manière à renforcer l’appui du panneau arrière au niveau de ses bords latéraux sur la caisse.To this end, the subject of the invention is a motor vehicle body with a reinforced rear panel, said body extending globally in a longitudinal direction (x), said body comprising two side parts extending in the longitudinal direction and each equipped a recess encroaching on the volume of the trunk of the vehicle and allowing the passage of a rear wheel of the vehicle, and a rear panel extending in a transverse direction (y) perpendicular to the longitudinal direction, between the two side parts, characterized in that the body comprises two sets of reinforcements arranged in a vertical plane oriented substantially longitudinally, resting between one of the recesses and the side edge of the corresponding rear panel, so as to reinforce the support of the rear panel at the level of its side edges on the body.
Des caractéristiques optionnelles de l'invention, complémentaires ou de substitution sont énoncées ci-après.Optional characteristics of the invention, complementary or substitute, are set out below.
Selon une première variante, au moins l’un des ensembles de renforts est constitué d’un premier renfort disposé au niveau du plancher du véhicule et d’un deuxième renfort disposé au-dessus du premier renfort de manière oblique.According to a first variant, at least one of the sets of reinforcements consists of a first reinforcement placed at the level of the floor of the vehicle and of a second reinforcement placed obliquely above the first reinforcement.
Selon une seconde variante, au moins l’un des ensembles de renforts est constitué d’un premier renfort disposé au niveau du plancher et d’un deuxième renfort disposé au-dessus et à distance du premier renfort, de manière sensiblement parallèle.According to a second variant, at least one of the sets of reinforcements consists of a first reinforcement placed at floor level and of a second reinforcement placed above and at a distance from the first reinforcement, in a substantially parallel manner.
Selon une troisième variante au moins l’un des ensembles de renforts est constitué d’un premier, d’un deuxième et d’un troisième renforts, superposés les uns sur les autres.According to a third variant, at least one of the sets of reinforcements consists of a first, a second and a third reinforcement, superimposed on each other.
Selon certaines caractéristiques, les renforts sont préférentiellement en matériaux composites à renfort fibre à base de Bulk Molding Compound (BMC) ou de de Sheet Molding Compound (SMC).According to certain characteristics, the reinforcements are preferably made of composite materials with fiber reinforcement based on Bulk Molding Compound (BMC) or Sheet Molding Compound (SMC).
Selon d’autres caractéristiques, les renforts sont préférentiellement en polypropylène alvéolaires.According to other characteristics, the reinforcements are preferably made of alveolar polypropylene.
Selon d’autres caractéristiques encore, la partie des renforts qui est proximale par rapport au bord latéral du panneau arrière admet une structure déformable en cas de chocs arrière.According to still other characteristics, the part of the reinforcements which is proximal with respect to the lateral edge of the rear panel admits a deformable structure in the event of rear impacts.
L’invention a également pour objet un véhicule automobile hybride comportant une caisse de véhicule automobile à panneau arrière renforcé conforme à l’un des modes de réalisation de l’invention.The invention also relates to a hybrid motor vehicle comprising a motor vehicle body with a reinforced rear panel in accordance with one of the embodiments of the invention.
D’autres avantages et particularités de l’invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée de mises en œuvre et de modes de réalisation nullement limitatifs, et des dessins annexés suivants :Other advantages and particularities of the invention will appear on reading the detailed description of implementations and non-limiting embodiments, and of the following appended drawings:
Les modes de réalisation décrits ci-après étant nullement limitatifs, on pourra notamment considérer des variantes de l'invention ne comprenant qu'une sélection de caractéristiques décrites, isolées des autres caractéristiques décrites même si cette sélection est isolée au sein d'une phrase comprenant ces autres caractéristiques, si cette sélection de caractéristiques est suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l'invention par rapport à l'information de la technique antérieure.The embodiments described below being in no way limiting, variants of the invention may in particular be considered comprising only a selection of characteristics described, isolated from the other characteristics described, even if this selection is isolated within a sentence comprising such other features, if such selection of features is sufficient to confer a technical advantage or to differentiate the invention from prior art information.
Cette sélection comprend au moins une caractéristique, de préférence fonctionnelle sans détails structurels, ou avec seulement une partie des détails structurels si cette partie uniquement est suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l'invention par rapport à l'information de la technique antérieure.This selection includes at least one feature, preferably functional without structural details, or with only part of the structural details if only that part is sufficient to confer a technical advantage or to differentiate the invention from prior art information .
Selon l’invention les figures 1 à 6 représentent une caisse 1 de véhicule automobile qui comporte un panneau arrière renforcé au niveau de ses appuis latéraux selon l’invention.According to the invention, FIGS. 1 to 6 represent a motor vehicle body 1 which comprises a reinforced rear panel at its side supports according to the invention.
La caisse 1 s’étend globalement suivant une direction longitudinale x, qui correspond à la direction de roulage.The body 1 extends overall in a longitudinal direction x, which corresponds to the direction of travel.
Ladite caisse comporte deux parties latérales 10 (les figures ne représentent qu’une des deux parties latérales) qui s’étendent suivant la direction longitudinale et qui sont dotées chacune d’un renfoncement 12.Said body has two side parts 10 (the figures show only one of the two side parts) which extend in the longitudinal direction and which are each provided with a recess 12.
Ces renfoncements empiètent sur le volume du coffre du véhicule en ce sens qu’ils s’étendent à l’intérieur du coffre, sous lequel se trouve une batterie 2.These recesses encroach on the volume of the trunk of the vehicle in that they extend inside the trunk, under which there is a battery 2.
Ces renfoncements permettent le passage des roues arrière du véhicule.These recesses allow the passage of the rear wheels of the vehicle.
La caisse comprend un panneau arrière 11 qui s’étend suivant une direction transversale y perpendiculaire à la direction longitudinale x, entre les deux parties latérales 10 de la caisse.The box comprises a rear panel 11 which extends in a transverse direction y perpendicular to the longitudinal direction x, between the two side parts 10 of the box.
Ce panneau arrière est délimité selon la direction transversale y par des bords latéraux 110 qui rejoignent chacun une partie latérale 10 de la caisse.This rear panel is delimited in the transverse direction y by side edges 110 which each join a side part 10 of the body.
Selon l’invention, la caisse comporte deux ensembles 13 de renforts qui sont disposés dans un plan vertical orienté sensiblement longitudinalement.According to the invention, the body comprises two sets 13 of reinforcements which are arranged in a vertical plane oriented substantially longitudinally.
En d’autres termes, les deux ensembles 13 de renforts appartiennent à un plan défini par la direction verticale z et une direction sensiblement parallèle à la direction x.In other words, the two sets 13 of reinforcements belong to a plane defined by the vertical direction z and a direction substantially parallel to the direction x.
Toujours selon l’invention, chaque ensemble 13 de renforts est en appui entre l’un des renfoncements 12 et l’un des bords latéraux 110 du panneau arrière correspondant.Still according to the invention, each set 13 of reinforcements rests between one of the recesses 12 and one of the side edges 110 of the corresponding rear panel.
Ainsi, les ensemble 13 de renforts renforcent l’appui du panneau arrière au niveau de ses bords latéraux sur la caisse.Thus, the sets 13 of reinforcements reinforce the support of the rear panel at its side edges on the body.
Selon une première variante de réalisation représentée sur les figures 1 et 2, au moins l’un des ensembles de renforts 13 est constitué d’un premier renfort 131 disposé au niveau du plancher du véhicule et d’un deuxième renfort 130 disposé au-dessus du premier renfort de manière oblique.According to a first embodiment variant represented in FIGS. 1 and 2, at least one of the sets of reinforcements 13 consists of a first reinforcement 131 placed at the level of the floor of the vehicle and of a second reinforcement 130 placed above of the first reinforcement obliquely.
Ainsi, le premier renfort 131 est orienté sensiblement selon la direction longitudinale x tandis que le deuxième renfort 130 est orienté selon une direction sécante avec la direction x.Thus, the first reinforcement 131 is oriented substantially in the longitudinal direction x while the second reinforcement 130 is oriented in a direction secant with the direction x.
L’Homme du Métier saura ajuster l’angle formé par ces deux directions pour optimiser l’appui du bord latéral 110 sur le renfoncement 12.The skilled person will be able to adjust the angle formed by these two directions to optimize the support of the side edge 110 on the recess 12.
Selon une deuxième variante de réalisation représentée sur les figures 3 et 4, au moins l’un des ensembles de renforts 13 est constitué d’un premier renfort 131 disposé au niveau du plancher et d’un deuxième renfort 130’ disposé au-dessus et à distance du premier renfort, de manière sensiblement parallèle au premier renfort.According to a second embodiment variant represented in FIGS. 3 and 4, at least one of the sets of reinforcements 13 consists of a first reinforcement 131 arranged at floor level and a second reinforcement 130′ arranged above and at a distance from the first reinforcement, substantially parallel to the first reinforcement.
Ainsi, les deux renforts 131 et 130’ sont orientés sensiblement selon la direction longitudinale x.Thus, the two reinforcements 131 and 130' are oriented substantially along the longitudinal direction x.
L’Homme du Métier saura ajuster la distance entre les deux renforts 131 et 130’ pour optimiser l’appui du bord latéral 110 sur le renfoncement 12.A person skilled in the art will know how to adjust the distance between the two reinforcements 131 and 130' to optimize the support of the side edge 110 on the recess 12.
Selon une troisième variante de réalisation représentée sur les figures 5 et 6, au moins l’un des ensembles de renforts 13 est constitué d’un premier 130, d’un deuxième 131 et d’un troisième 132 renforts superposés les uns sur les autres.According to a third alternative embodiment shown in Figures 5 and 6, at least one of the sets of reinforcements 13 consists of a first 130, a second 131 and a third 132 reinforcements superimposed on each other .
Ainsi, les trois renforts 131, 132 et 130 sont orientés sensiblement selon la direction longitudinale x.Thus, the three reinforcements 131, 132 and 130 are oriented substantially along the longitudinal direction x.
Avantageusement, les renforts peuvent être en matériaux composites à renfort de fibres à base de Bulk Molding Compound BMC ou de de Sheet Molding Compound SMC.Advantageously, the reinforcements can be made of composite materials reinforced with fibers based on Bulk Molding Compound BMC or Sheet Molding Compound SMC.
Le préimprégné en feuille ou mélange à mouler en feuille (en anglais : sheet molding compound, SMC) est un pré-imprégné constitué d'un mélange relativement homogène de résines et de fibres de renfort coupées ou non, avec ou sans charges, sous forme de feuille d'une épaisseur généralement comprise entre 1 et 25 mm. Ils peuvent être réticulés au moulage sous l'action de la chaleur et de la pression.The sheet prepreg or sheet molding compound (in English: sheet molding compound, SMC) is a prepreg consisting of a relatively homogeneous mixture of resins and reinforcing fibers cut or not, with or without fillers, in the form sheet with a thickness generally between 1 and 25 mm. They can be cross-linked during molding under the action of heat and pressure.
Il peut s'agir d'une feuille constituée de résine polyester insaturé (thermodurcissable) qui imprègne des fibres de verre longues (20 à 30 % de ce renfort), avec notamment des charges et un catalyseur (durcisseur). Cette feuille pliable peut avoir un film protecteur de polyéthylène sur chaque face.It may be a sheet made of unsaturated polyester resin (thermosetting) which impregnates long glass fibers (20 to 30% of this reinforcement), with in particular fillers and a catalyst (hardener). This foldable sheet may have a protective polyethylene film on each side.
Les composites de moulage en vrac (BMC) sont des matériaux polymères thermodurcissables prêts à mouler, renforcés de fibres de verre, principalement utilisés dans le moulage par compression, ainsi que dans le moulage par injection et moulage par transfert . Les applications typiques incluent les applications électriques exigeantes, les besoins de résistance à la corrosion, les appareils électroménagers, l'automobile.Bulk molding composites (BMC) are ready-to-mold, glass fiber reinforced, thermosetting polymer materials primarily used in compression molding, as well as injection molding and transfer molding. Typical applications include demanding electrical applications, corrosion resistance needs, household appliances, automotive.
Les BMC sont fabriqués en mélangeant des brins (supérieurs à 1/8" et inférieurs à 2’’) de fibres de verre coupées, de styrène, d'un initiateur et de charge dans un mélangeur avec une résine thermodurcissable insaturée (généralement une résine polyester, résine vinylester ou résine époxy ). Le mélange est effectué à température ambiante et stocké à basse température pour ralentir le durcissement avant le moulage. La concentration du mélange peut varier en fonction de l'application, mais est généralement de 30% de fibres de verre, 25% de charge, et 45 % de résine, de styrène et d'initiateur.BMCs are made by mixing strands (larger than 1/8" and smaller than 2") of chopped glass fibers, styrene, an initiator and filler in a mixer with an unsaturated thermosetting resin (usually a resin polyester, vinylester resin or epoxy resin).The mixture is made at room temperature and stored at low temperature to slow the hardening before molding.The concentration of the mixture can vary depending on the application, but is generally 30% fiber glass, 25% filler, and 45% resin, styrene and initiator.
Sur les formes complexes, le pré-imprégné en feuille se moule généralement moins bien que les pré-imprégnés en vrac ou mélanges à mouler en vrac (en anglais : bulk molding compound3, BMC). Le pré-imprégné en feuille convient pour le moulage de grandes coques.On complex shapes, sheet prepreg generally molds less well than bulk prepregs or bulk molding compounds (BMC). Sheet prepreg is suitable for molding large hulls.
Avantageusement, les renforts peuvent aussi être en polypropylène alvéolaires.Advantageously, the reinforcements can also be made of cellular polypropylene.
Avantageusement, la partie des renforts qui est proximale par rapport au bord latéral 110 du panneau arrière peut admettre selon une configuration préférentielle une structure déformable en cas de chocs arrière.Advantageously, the part of the reinforcements which is proximal with respect to the side edge 110 of the rear panel can admit, according to a preferential configuration, a deformable structure in the event of rear impacts.
Ainsi, le renforcement des appuis latéraux du panneau arrière s’adresse tout particulièrement aux véhicule automobile hybrides.Thus, the reinforcement of the side supports of the rear panel is particularly intended for hybrid motor vehicles.
Le renforcement des appuis latéraux du panneau arrière permet alors de limiter l’intrusion du panneau arrière contre la batterie 2 en cas de choc sans modifier le ferrage.The reinforcement of the side supports of the rear panel then makes it possible to limit the intrusion of the rear panel against battery 2 in the event of an impact without modifying the fitting.
L’utilisation des matériaux composites pour les ensembles de renforts 13 permet aussi de limiter l’impact en termes de masse et de coût.The use of composite materials for the sets of reinforcements 13 also makes it possible to limit the impact in terms of mass and cost.
A noter, les différentes caractéristiques, formes, variantes et modes de réalisation de l’invention peuvent être associés les uns avec les autres, selon diverses combinaisons dans la mesure où ils ne sont pas incompatibles ou exclusifs les uns des autres.It should be noted that the different characteristics, forms, variants and embodiments of the invention may be associated with each other, in various combinations insofar as they are not incompatible or exclusive of each other.
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