WO2008020143A1 - Element de structure d'un vehicule automobile - Google Patents

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WO2008020143A1
WO2008020143A1 PCT/FR2007/051750 FR2007051750W WO2008020143A1 WO 2008020143 A1 WO2008020143 A1 WO 2008020143A1 FR 2007051750 W FR2007051750 W FR 2007051750W WO 2008020143 A1 WO2008020143 A1 WO 2008020143A1
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structural element
structural
base
closing
bent
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PCT/FR2007/051750
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English (en)
Inventor
Christian Delord
Original Assignee
Renault S.A.S.
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D21/00—Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D21/00—Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted
    • B62D21/15—Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted having impact absorbing means, e.g. a frame designed to permanently or temporarily change shape or dimension upon impact with another body
    • B62D21/152—Front or rear frames

Definitions

  • the present invention relates to a structural element of a motor vehicle. It relates more particularly to a structural element, wherein a hollow body is formed of a substantially U-shaped base member and a closure member adapted to cover the base member.
  • a structural element of this type is intended to integrate in particular in front or rear block structures of the vehicle, able to absorb the energy developed during shocks to the vehicle, so that the passenger compartment of the vehicle is not impacted by this shock.
  • it is sought, at different points of the stress path formed by the structural element, an increase in inertia of the structural element for better absorption of forces. It is known, for example, to obtain this increase in inertia by a specific form of the basic element.
  • the basic element may have to keep a constant section. It is then known to add a reinforcing element inside the hollow body.
  • the disadvantage of such an embodiment is the extra cost and the multiplicity of parts due to the insertion of this reinforcement.
  • the object of the present invention is to overcome the drawbacks of the prior art by providing a structural element for increasing the inertia of determined areas of the structural element, without patches.
  • This object is achieved by a structural element as described above, characterized in that the closure element is deformed in the opposite direction to the base element and to the outside of the structural element, so as to increase the inertia of the structural element.
  • the structural element comprises a first portion extending along a first substantially longitudinal axis, a second portion extending along a second substantially longitudinal axis at a height distinct from the first portion, and an intermediate portion forming a bent zone capable of to join the first and second parts, characterized in that the closure element is deformed in this bent area.
  • the base element is formed of a profiled tube and bent to create the bent area.
  • the base element is formed of a profiled tube with constant section.
  • the closure element is formed of a stamped sheet.
  • the base member and the closure member are oriented so that the closure member extends substantially longitudinally and vertically.
  • the base member and the closure member are oriented so that the closure member extends substantially longitudinally and horizontally.
  • the invention also relates to a motor vehicle in which the front structure and / or the rear structure comprises a structural element as evoked above.
  • FIG. 2 is a view from above and from the side of the structural element of FIG. 1;
  • FIG. 3 is a sectional view of the structural element along the axis
  • FIG. 4 is a sectional view of the structural element along the axis B-B.
  • a structural element 1 comprises a hollow body 2, formed of a base element 4 covered by a closure element 6.
  • This base element 4 is formed of a bottom 40 substantially flat extended vertically by two lateral uprights
  • the base element 4 thus has an opening which is covered by the closure element 6, this element of closing 6 being secured, for example by welding, to the base member 4 by means of two fitting rabbets 44. It will be understood that according to the invention, the closure element 6 can be secured by other means, and for example by gluing, to the base element 4.
  • Such a structural element 1 is integrated in a front and / or rear block structure of the vehicle.
  • the structural elements extend substantially longitudinally and in known manner have two parts 10, 12 each extending at a different height, and connected by an intermediate portion 14 forming a bent zone 16.
  • this increase in inertia is obtained by a local deformation 18 of the closure element 6, of so that the volume of the hollow body 2 created by the U-shaped base member 4 and the closure member 6 is larger in the bent area 16 - volume 22 of Figure 4 - than in the first 10 or the second 12 part - volume 20 of Figure 3 - of the structural element 1.
  • FIG. 3 represents a view along the section AA of the structural element 1 in its second part 12.
  • the closure element 6 is substantially flat and covers the base element 4 so as to form a first volume 20 of hollow body 2.
  • FIG. 4 represents a view along the section BB of the bent zone 16 of the structural element 1.
  • the closure element 6 covers the base element 4, but is deformed towards the outside of the hollow body 2. in a direction opposite to the base element 4.
  • the second volume 22 of hollow body 2, then delimited by the base element 4 and the deformed closure element 6, is greater than the first volume 20 described above, so that the inertia of the structural element 1 is increased at the bent zone 16.
  • the local deformation 18 is performed on the closure element 6 so that it extends longitudinally on the one hand, so as to create the increase of inertia over the entire length of the bent zone 16, and to on the other hand, substantially in the middle of the transverse dimension of the closure element 6, so as to enable the fastening element 6 to be fastened to the base element 4 by welding or gluing, for example.
  • the local deformation 18 is performed on the closure element 6 by means of a stamping operation.
  • the base element 4 and the closing element 6 are oriented so that the closing element 6 extends substantially longitudinally and horizontally. It will be understood that according to the type of architecture of the vehicle on which the structural element according to the invention is integrated, the base element and the closure element can be oriented so that the closure element s' extends substantially longitudinally and vertically.
  • the structural element 1 is a profiled and bent tube.
  • the section of this element 1 can be constant.
  • the different volumes between the bent zone 16 and the first 10 or second portion 12 of the structural element 1 are then obtained by a different distance between the closure element 6 and the bottom 40 of the base element 4 forming the hollow body 2. This distance corresponding to the first or second part dA is thus smaller than the distance corresponding to the zone c or dB.
  • the fact of increasing the inertia by the local deformation 18 of the closure element 6 makes it possible to avoid the addition of reinforcement inside the hollow body 2.
  • the invention is not limited to the embodiment described and illustrated which has been given by way of example.
  • the embodiment used to locally deform the closure element is here presented by way of example.

Abstract

Elément de structure (1) d'un véhicule automobile, dans lequel un corps creux (2) est formé d'un élément de base (4) sensiblement en forme de U et d'un élément de fermeture (6) apte à recouvrir l'élément de base (4), caractérisé en ce que l'élément de fermeture (6) est déformé dans le sens opposé à l'élément de base (4) et vers l'extérieur de l'élément de structure (1), de manière à augmenter l'inertie de l'élément de structure (1).

Description

ELEMENT DE STRUCTURE D'UN VEHICULE
AUTOMOBILE
La présente invention concerne un élément de structure d'un véhicule automobile. Elle concerne plus particulièrement un élément de structure, dans lequel un corps creux est formé d'un élément de base sensiblement en forme de U et d'un élément de fermeture apte à recouvrir l'élément de base.
Un élément de structure de ce type vise à s'intégrer notamment dans des structures de bloc avant ou arrière de véhicule, aptes à absorber l'énergie développée lors de chocs subis par le véhicule, de sorte que l'habitacle du véhicule ne soit pas impacté par ce choc. A cet effet, il est recherché, à différents endroits de la voie d'efforts formée par l'élément de structure, une augmentation d'inertie de l'élément de structure pour une meilleure absorption des efforts. II est connu par exemple d'obtenir cette augmentation d'inertie par une forme spécifique de l'élément de base. Toutefois, dans le cadre de certaines réalisations, l'élément de base peut avoir à conserver une section constante. Il est alors connu d'adjoindre un élément de renfort à l'intérieur du corps creux. L'inconvénient d'une telle réalisation est le surcoût et la multiplicité des pièces dues à l'insertion de ce renfort.
Le but de la présente invention est de pallier les inconvénients de l'art antérieur en proposant un élément de structure permettant d'augmenter l'inertie de zones déterminées de l'élément de structure, sans pièces rapportées. Cet objectif est atteint par un élément de structure tel que décrit précédemment, caractérisé en ce que l'élément de fermeture est déformé dans le sens opposé à l'élément de base et vers l'extérieur de l'élément de structure, de manière à augmenter l'inertie de l'élément de structure. Selon différentes caractéristiques de l'invention :
- l'élément de structure comporte une première partie s 'étendant selon un premier axe sensiblement longitudinal, une deuxième partie s 'étendant selon un deuxième axe sensiblement longitudinal à une hauteur distincte de la première partie, et une partie intermédiaire formant une zone coudée apte à joindre les premières et deuxièmes parties, caractérisé en ce que l'élément de fermeture est déformé dans cette zone coudée.
- l'élément de base est formé d'un tube profilé et cintré de manière à créer la zone coudée.
- l'élément de base est formé d'un tube profilé à section constante.
- l'élément de fermeture est formé d'une tôle emboutie.
- l'élément de base et l'élément de fermeture sont orientés de sorte que l'élément de fermeture s'étend sensiblement longitudinalement et verticalement.
- l'élément de base et l'élément de fermeture sont orientés de sorte que l'élément de fermeture s'étend sensiblement longitudinalement et horizontalement.
L'invention concerne également un véhicule automobile dans lequel la structure avant et/ou la structure arrière comporte un élément de structure tel qu'évoqué ci-dessus.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une représentation vue de côté d'un élément de structure selon un mode de réalisation de l'invention ;
- la figure 2 est une représentation vue de dessus et de côté de l'élément de structure de la figure 1 ;
- la figure 3 est une vue en coupe de l'élément de structure selon l'axe
A-A ;
- la figure 4 est une vue en coupe de l'élément de structure selon l'axe B-B.
Tel que représenté sur les figures, un élément de structure 1 selon l'invention comprend un corps creux 2, formé d'un élément de base 4 recouvert par un élément de fermeture 6. Cet élément de base 4 est formé d'un fond 40 sensiblement plat prolongé verticalement par deux montants latéraux
42, et présente ainsi une forme sensiblement en forme de U, dont les extrémités libres sont prolongées par deux feuillures de raccord 44. L'élément de base 4 présente ainsi une ouverture qui est recouverte par l'élément de fermeture 6, cet élément de fermeture 6 étant solidarisé, par exemple par soudage, à l'élément de base 4 par l'intermédiaire de deux feuillures de raccord 44. Il sera compris que selon l'invention, l'élément de fermeture 6 pourra être solidarisé par d'autres moyens, et par exemple par collage, à l'élément de base 4.
Un tel élément de structure 1 est intégré dans une structure de bloc avant et/ou arrière du véhicule. Dans ce type de structure, les éléments de structure s'étendent sensiblement longitudinalement et présentent de façon connue deux parties 10, 12 s'étendant chacune à une hauteur différente, et reliées par une partie intermédiaire 14 formant une zone coudée 16. Afin de garantir la prestation en choc, il est nécessaire d'avoir une inertie plus importante dans la zone coudée 16. Selon l'invention, cette augmentation d'inertie est obtenue par une déformation locale 18 de l'élément de fermeture 6, de sorte que le volume du corps creux 2 créé par l'élément de base 4 en forme de U et l'élément de fermeture 6 est plus important dans la zone coudée 16 - volume 22 de la figure 4 - que dans la première 10 ou la deuxième 12 partie - volume 20 de la figure 3 - de l'élément de structure 1.
La figure 3 représente une vue selon la coupe A-A de l'élément de structure 1 dans sa deuxième partie 12. L'élément de fermeture 6 est sensiblement plan et vient recouvrir l'élément de base 4 de manière à former un premier volume 20 de corps creux 2.
La figure 4 représente une vue selon la coupe B-B de la zone coudée 16 de l'élément de structure 1. L'élément de fermeture 6 vient recouvrir l'élément de base 4, mais est déformé vers l'extérieur du corps creux 2, dans un sens opposé à l'élément de base 4. Le deuxième volume 22 de corps creux 2, alors délimité par l'élément de base 4 et l'élément de fermeture 6 déformé, est supérieur au premier volume 20 décrit ci-dessus, de sorte que l'inertie de l'élément de structure 1 est augmentée au niveau de la zone coudée 16.
La déformation locale 18 est réalisée sur l'élément de fermeture 6 de sorte qu'elle s'étend d'une part longitudinalement, de manière à créer l'augmentation d'inertie sur toute la longueur de la zone coudée 16, et d'autre part sensiblement au milieu de la dimension transversale de l'élément de fermeture 6, de manière à permettre la fixation, par soudage ou collage par exemple, de l'élément de fermeture 6 sur l'élément de base 4. Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, la déformation locale 18 est réalisée sur l'élément de fermeture 6 par l'intermédiaire d'une opération d'emboutissage. Selon les figures, l'élément de base 4 et l'élément de fermeture 6 sont orientés de sorte que l'élément de fermeture 6 s'étend sensiblement longitudinalement et horizontalement. Il sera compris que selon le type d'architecture du véhicule sur lequel l'élément de structure selon l'invention est intégré, l'élément de base et l'élément de fermeture pourront être orientés de sorte que l'élément de fermeture s'étend sensiblement longitudinalement et verticalement.
Selon un autre mode de réalisation particulier de l'invention, l'élément de structure 1 est un tube profilé et cintré. La section de cet élément 1 peut être constante. Les volumes différents entre la zone coudée 16 et la première 10 ou deuxième partie 12 de l'élément de structure 1 sont alors obtenus par une distance différente entre l'élément de fermeture 6 et le fond 40 de l'élément de base 4 formant le corps creux 2. Cette distance correspondante à la première ou deuxième partie dA est ainsi plus petite que la distance correspondante à la zone c oudée dB .
Il sera compris que la description ci-dessus se rapporte à une déformation locale 18 de l'élément de fermeture 6 au niveau de la zone coudée 16, mais que, sans sortir du contexte de l'invention, cette déformation 18 pourrait être localisée dans d'autres zones structurelles de l'élément de structure 1, dès lors que conformément aux caractéristiques de l'invention, c'est l'élément de fermeture 6 qui est déformé localement dans un sens opposé à l'élément de base 4 formant le corps creux 2.
Selon l'invention, le fait d'augmenter l'inertie par la déformation locale 18 de l'élément de fermeture 6 permet d'éviter l'ajout de renfort à l'intérieur du corps creux 2.
L'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et illustré qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. Ainsi, le mode de réalisation utilisé pour déformer localement l'élément de fermeture est ici présenté à titre d'exemple.

Claims

REVENDICATIONS
1./ Elément de structure (1) d'un véhicule automobile, dans lequel un corps creux (2) est formé d'un élément de base (4) sensiblement en forme de U et d'un élément de fermeture (6) apte à recouvrir l'élément de base (4), caractérisé en ce que l'élément de fermeture (6) est déformé dans le sens opposé à l'élément de base (4) et vers l'extérieur de l'élément de structure (1), de manière à augmenter l'inertie de l'élément de structure (1).
2.1 Elément de structure selon la revendication 1, qui comporte une première partie (10) s 'étendant selon un premier axe sensiblement longitudinal, une deuxième partie (12) s 'étendant selon un deuxième axe sensiblement longitudinal à une hauteur distincte de la première partie (10), et une partie intermédiaire (14) formant une zone coudée (16) apte à joindre les premières (10) et deuxièmes (12) parties, caractérisé en ce que l'élément de fermeture (6) est déformé dans cette zone coudée (16).
3.1 Elément de structure selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'élément de base (4) est formé d'un tube profilé et cintré de manière à créer la zone coudée (16).
4./ Elément de structure selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'élément de base (4) est formé d'un tube profilé à section constante.
5./ Elément de structure selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément de fermeture (6) est formée d'une tôle emboutie.
6.1 Elément de structure selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'élément de base (4) et l'élément de fermeture (6) sont orientés de sorte que l'élément de fermeture (6) s'étend sensiblement longitudinalement et verticalement.
1.1 Elément de structure selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'élément de base (4) et l'élément de fermeture (6) sont orientés de sorte que l'élément de fermeture (6) s'étend sensiblement longitudinalement et horizontalement.
8./ Véhicule automobile dans lequel la structure avant comporte un élément de structure (1) selon l'une des revendications 1 à 7.
9.1 Véhicule automobile dans lequel la structure arrière comporte un élément de structure (1) selon l'une des revendications 1 à 7.
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