FR2659617A1 - Structural element for a motor vehicle body or shell - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne les structures des caisses ou coques d'habitacle de véhicule automobile et a, plus particulièrement, pour objet un élément latéral notamment antérieur pour une telle caisse ou coque plus spécialement destiné à former un pied avant situé entre montant de baie avant et longeron. The present invention relates to the structures of the bodies or hulls of a passenger compartment of a motor vehicle and more particularly relates to a lateral element, in particular an anterior element for such a body or hull more specifically intended to form a front leg situated between the front bay upright and spar.
Comme il est connu, les structures de caisse ou coque de véhicule automobile sont extrêmement complexes. Elles sont1 habituellement, faites d'un très grand nombre de constituants, généralement en tôle découpée et/ou emboutie, qui sont assemblés par soudage suivant une organisation très précise de manière à présenter les garanties mécaniques fixées par le cahier des charges. As is known, the body structures or hulls of motor vehicles are extremely complex. They are usually made of a very large number of components, generally made of cut and / or stamped sheet metal, which are assembled by welding according to a very precise organization so as to present the mechanical guarantees fixed by the specifications.
On imagine facilement qu'un tel mode de fabrication nécessite une grande quantité d'outillages divers et complémentaires. Ce type de solution, couramment employé dans l'industrie automobile contemporaine, ne satisfait pas totalement à l'attente des usagers, notamment en ce qui concerne la longévité et la tenue à la corrosion. It is easy to imagine that such a manufacturing method requires a large quantity of diverse and complementary tools. This type of solution, commonly used in the contemporary automotive industry, does not fully meet the expectations of users, particularly with regard to longevity and resistance to corrosion.
Il est de notoriété que les constructeurs d'automobile dépensent des sommes considérables en investissements et en coûts de production pour retarder les effets dévastateurs de la corrosion sans pour autant totalement pouvoir exclure le danger potentiel que représentent des véhicules fortement détériorés par la corrosion. Par ailleurs, la multiplicité des assemblages nécessite des prouesses techniques coûteuses pour construire des ensembles dont les dimensions sont relativement voisines de manière à pouvoir s'intégrer dans des processus de fabrication en série. En outre, le nombre considéràble des points de soudure, outre qu'ils constituent des agressions aux matériaux et favorisent l'amorce de la corrosion, constituent des sources inépuisables de bruits parasites lors de la circulation du véhicule sur route.En outre, le remplissage des corps creux par des produits variés, y compris des mousses, nécessite de nombreuses interventions car souvent les cavités ne sont pas continues. It is well known that automobile manufacturers spend considerable sums on investment and production costs to delay the devastating effects of corrosion without, however, being able to completely exclude the potential danger posed by vehicles badly damaged by corrosion. Furthermore, the multiplicity of assemblies requires costly technical prowess to build assemblies whose dimensions are relatively similar so as to be able to be integrated into mass production processes. In addition, the considerable number of weld points, in addition to constituting attacks on materials and promoting the onset of corrosion, constitute inexhaustible sources of parasitic noise during vehicle traffic on the road. hollow bodies by various products, including foams, requires many interventions because often the cavities are not continuous.
Ce qui précède ne constitue qu'un très bref relevé des nombreux inconvénients qui résulte de la pratique actuelle. The above is only a very brief statement of the many drawbacks that result from current practice.
La demande de brevet européen 0 334 450 propose une solution pour remédier à certains des inconvénients énumérés. Ce document enseigne de confectionner une carrosserie spéciale pour "habiller" le châssis d'un camion. Pour ce faire, on fabrique des longerons à partir de poutres en U faites en matériaux synthétiques et on imbrique les unes dans les autres ces poutres pour obtenir un caisson fermé qui est ensuite revêtu de feuilles de matériaux stratifiés faits de substances synthétiques identiques ou différentes. European patent application 0 334 450 proposes a solution to remedy some of the drawbacks listed. This document teaches to make a special body to "dress" the chassis of a truck. To do this, beams are made from U-shaped beams made of synthetic materials and these beams are nested one inside the other to obtain a closed box which is then coated with sheets of laminated materials made of identical or different synthetic substances.
Les enseignements de ce document ne permettent pas de substituer des matériaux composites aux tôles métalliques pour la fabrication de certaines parties de la structure des véhicules automobiles et, en particulier, la fabrication des côtés de caisse ou coque de ceux-ci. The teachings of this document do not make it possible to substitute composite materials for metal sheets for the manufacture of certain parts of the structure of motor vehicles and, in particular, the manufacture of body sides or hulls thereof.
L'invention vise à fabriquer un élément latéral notamment antérieur pour coque ou caisse d'habitacle de véhicule automobile qui- présente une structure originale et qui est par exemple destiné à former un pied avant situé entre montant de baie avant et longeron et qui est aussi apte à intégrer des fonctions secondaires telles que charnières, auvent, fi xation de cloison ou tablier et de même susceptible d'améliorer considérablement les caractéristiques acoustiques, d'absorption de choc frontal et latéral ainsi que la résistance à la corrosion par l'adjonction de compléments telle l'injection de mousse. The invention aims to manufacture a lateral element, in particular an anterior for the shell or body of a motor vehicle cabin which has an original structure and which is for example intended to form a front leg situated between the front bay upright and the spar and which is also able to integrate secondary functions such as hinges, awning, fi xation of partition or deck and likewise capable of considerably improving the acoustic characteristics, absorption of frontal and lateral shock as well as resistance to corrosion by the addition of supplements such as foam injection.
L'invention a pour objet un élément latéral notamment antérieur de structure pour coque ou caisse d'habitacle de véhicule automobile, en particulier pour former un pied avant situé entre montant de baie avant et longeron et destiné à recevoir, entre autres, des parties complémentaires tels notamment une entité antérieure et ses équipements, une cloison séparant cette entité et cet habitable, une traverse inférieure de baie à pare-brise, un auvent et à assurer les liaison avec ces parties complémentaires.Cet élément latéral de structure pour coque ou caisse d'habitacle de véhicule automobile est caractérisé en ce qu'il comprend deux panneaux distincts destinés à être réunis et qui une fois fixés l'un à l'autre, d'une part, ménagent à l'extérieur une surface relativement plane avec des zones approximativement coplanaires pour supporter par exemple ces entité et cloison, et d'autre part, dégagent à l'intérieur des emplacements pour retenir par exemple ces entité, cloison, traverse et auvent, et où l'un de ces panneaux se présente à la manière d'un voile avec un rebord à aile contre-coudée bordant localement ce voile et avec un renfoncement dans ce voile au long de ce rebord, et où l'autre de ces panneaux se présente à la manière d'une coque longiligne cintrée à configuration approximative en Z avec une âme centrale prolongée et bordée par un méplat apte à s'adapter à cette aile et par un flanc apte à s'adapter à ce renfoncement de manière que lorsque ces panneaux sont réunis, ils forment une poutre creuse délimitée par ces rebord, renfoncement, âme et méplat où cette âme définit cette surface avec ces zones et où ce flanc et ce voile définissent ces emplacements. The subject of the invention is a lateral element, in particular an anterior structural element for the shell or body of a motor vehicle cabin, in particular for forming a front leg situated between the front bay upright and the side member and intended to receive, inter alia, complementary parts. such as in particular a previous entity and its equipment, a partition separating this entity and this living space, a lower cross member from a windscreen bay, a canopy and providing connections with these complementary parts. This lateral structural element for hull or body motor vehicle interior is characterized in that it comprises two separate panels intended to be joined together and which, once fixed to one another, on the one hand, provide a relatively flat surface outside with zones approximately coplanar to support for example these entity and partition, and on the other hand, clear inside the locations to retain for example these entity, partition, cross and awning, and where one of these panels is in the manner of a veil with a flange with a bent wing locally bordering this veil and with a recess in this veil along this flange , and where the other of these panels is presented in the manner of an elongated curved hull with an approximate Z configuration with a central core extended and bordered by a flat adapted to adapt to this wing and by a flank suitable for s 'Adapt to this recess so that when these panels are joined, they form a hollow beam delimited by these flange, recess, core and flat where this core defines this surface with these areas and where this sidewall and this veil define these locations.
D'autres caractéristiques de l'invention ressortiront de la lecture de la description et des revendications qui suivent ainsi que de l'examen du dessin annexé, donné seulement à titre d'exemple où :
- la Figure 1 est une vue perspective éclatée d'un élément latéral antérieur de stucture pour coque ou caisse d'habitacle de véhicule traditionnel illustrant sa complexité;
- la Figure 2 est une section transversale de cet élément traditionnel avec ses constituants supposés assemblés;
- la Figure 3 est un schéma illustrant la solution à laquelle conduirait l'utilisation d'un élément traditionnel avec une constitution modulaire de véhicule utilisant notamment une entité antérieure;
- la Figure 4 est une vue des panneaux de l'élément latéral selon l'invention;
- la Figure 5 est une section transversale des panneaux supposés assemblés; et
- la Figure 6 est une vue analogue à celle de la Figure 3 illustrant la solution obtenue avec un élément selon l'invention.Other characteristics of the invention will emerge from reading the description and the claims which follow, as well as from examining the appended drawing, given only by way of example where:
- Figure 1 is an exploded perspective view of a front side member of structure for hull or body of traditional vehicle illustrating its complexity;
- Figure 2 is a cross section of this traditional element with its components assumed to be assembled;
- Figure 3 is a diagram illustrating the solution to which would lead the use of a traditional element with a modular constitution of vehicle using in particular a previous entity;
- Figure 4 is a view of the panels of the side element according to the invention;
- Figure 5 is a cross section of the panels assumed to be assembled; and
- Figure 6 is a view similar to that of Figure 3 illustrating the solution obtained with an element according to the invention.
La construction des coques ou caisses de véhicules automobiles contemporains étant bien connue dans la technique, on ne décrira dans ce qui suit que ce qui concerne directement ou indirectement l'inven- tion. Pour le surplus, le spécialiste de la technique considérée puisera dans les solutions courantes classiques à sa disposition pour faire face aux problèmes particuliers auxquels il est confronté. The construction of the hulls or bodies of contemporary motor vehicles being well known in the art, the following will only describe what relates directly or indirectly to the invention. For the rest, the specialist in the technique considered will draw on the conventional conventional solutions at his disposal to deal with the particular problems with which he is confronted.
Dans ce qui suit, un même numéro de référence identifie toujours un élément homologue quel que soit le mode de réalisation. In what follows, the same reference number always identifies a homologous element whatever the embodiment.
La tendance contemporaine des techniques de montage et d'assemblage des véhicules automobiles, en particulier de ceux dits de "tourisme", tend à faire que ces derniers sont construits sous forme modulaire. The contemporary trend in techniques for assembling and assembling motor vehicles, in particular those known as "touring", tends to cause them to be built in modular form.
Dans une telle situation, la partie antérieure du véhicule forme une entité qui est constituée d'une ossature auto-portante qui est préalablement équipée, en dehors de toute ligne de montage finale, d'un groupe mototracteur avec tous ses sous-ensembles annexes tel que, par exemple, le circuit de refroidissement, ainsi que de son train de roues muni de sa suspension et d'une partie de sa direction. Un exemple d'une telle construction est exposé dans la demande de brevet français 87-06 734 au nom de la Demanderesse.In such a situation, the front part of the vehicle forms an entity which consists of a self-supporting framework which is previously equipped, apart from any final assembly line, with a powerplant with all of its sub-assemblies such as as, for example, the cooling circuit, as well as its wheel set provided with its suspension and part of its direction. An example of such a construction is set out in French patent application 87-06 734 in the name of the Applicant.
Dans un tel cas, de préférence, la traverse inférieure de baie à pare-brise fait partie de cette ossature de 1 'entité antérieure.In such a case, preferably, the lower cross member of the windshield bay is part of this framework of one anterior entity.
Dans un tel mode de réalisation, l'élément latéral antérieur de structure P pour coque ou caisse d'habitacle de véhicule doit recevoir; entre autres, des parties complémentaires telle que notamment cette entité antérieure E avec tous ses équipements et, en particulier, une cloison ou tablier C qui sépare cette entité E de cet habitacle H et la traverse inférieure
T de baie à pare-brise dont il a été question précédemment, ainsi qu'un auvent A. Cet élément latéral antérieur doit aussi, comme cela est clair et manifeste assurer les liaisons avec ces parties complémentaires.In such an embodiment, the front side element of structure P for the hull or body of the vehicle cabin must receive; among others, complementary parts such as in particular this front entity E with all of its equipment and, in particular, a partition or deck C which separates this entity E from this passenger compartment H and the lower crossmember
T of windshield bay which has been mentioned previously, as well as a canopy A. This anterior lateral element must also, as is clear and manifest, ensure the connections with these complementary parts.
Si l'on devait utiliser un élément latéral antérieur selon la technique traditionnelle dessinée sur la Figure 1, en vue d'une technique de montage et d'assemblage modulaire du type rappelée dans la demande précitée, le "noeud" N d'assemblage où devraient se réunir la traverse inférieure de baie, l'entité avant et l'élément latéral antérieur se présenterait alors comme illustré sur la coupe schématique de la Figure 3. On note immédiatement que le "noeud" des passages d'efforts se trouverait alors rejeté du fait de la présence d'un renfort d'angle R. If an anterior lateral element were to be used according to the traditional technique drawn in FIG. 1, with a view to a modular assembly and assembly technique of the type mentioned in the above-mentioned application, the "knot" N of assembly where should meet the lower cross member, the front entity and the front side element would then appear as illustrated in the schematic section in Figure 3. We immediately note that the "knot" of the force passages would then be rejected due to the presence of an angle reinforcement R.
L'examen de cette Figure 3 schématique montre immédiatement qu'une telle configuration serait particulièrement délicate à obtenir et, qu'en outre, elle serait loin de satisfaire à l'ensemble des critères de sécurité requis. Examination of this schematic Figure 3 immediately shows that such a configuration would be particularly difficult to obtain and, furthermore, it would be far from satisfying all of the required security criteria.
La solution apportée par l'invention permet de s'affranchir de tous ces obstacles. The solution provided by the invention overcomes all of these obstacles.
Comme on le voit, un élément latéral notamment antérieur de structure pour coque ou caisse d'habitacle de véhicule automobile selon l'invention comprend deux panneaux distincts 10 et 20 destinés à être réunis et qui, une fois fixés l'un à l'autre, d'une part, ménagent à l'extérieur une surface 30 relativement plane avec des zones 31 approximativement coplanaires, et, d'autre part, dégagent à l'intérieur des emplacements 40. Un tel élément latéral selon l'invention, comme déjà indiqué, convient bien pour former par exemple un pied avant P situé entre montant de baie avant et longeron, qui est destiné à recevoir, entre autres, des parties complémentaires notamment une entité antérieure E et ses équipements, par exemple, une cloison C séparant cette entité E de cet habitacle H et une traverse inférieure de baie T et un auvent A.Cet élément latéral doit aussi assurer la liaison avec ces parties complémentaires qu'il reçoit. As can be seen, a particularly anterior lateral element of structure for the shell or body of a motor vehicle cabin according to the invention comprises two separate panels 10 and 20 intended to be joined together and which, once fixed to one another , on the one hand, provide outside a relatively flat surface 30 with zones 31 approximately coplanar, and, on the other hand, emerge inside the locations 40. Such a lateral element according to the invention, as already indicated, is well suited for forming for example a front leg P located between the amount of front bay and spar, which is intended to receive, among other things, complementary parts in particular a front entity E and its equipment, for example, a partition C separating this entity E of this passenger compartment H and a lower cross member of bay T and an awning A. This lateral element must also ensure the connection with these complementary parts which it receives.
Les zones 31 sont, en particulier, destinées à supporter par exemple ces entité et cloison et les emplacements 40 sont destinés à retenir par exemple ces entité, cloison, traverse et auvent.The zones 31 are, in particular, intended to support for example these entity and partition and the locations 40 are intended to retain for example these entity, partition, cross-member and awning.
Comme on peut l'observer, l'un de ces panneaux, le panneau 10 se présente à la manière d'un voile 11 avec un rebord 111 à aile 112 contre-coudée bordant localement ce voile et avec un renfoncement 113 dans ce voile au long de ce rebord 111. As can be observed, one of these panels, the panel 10 is in the manner of a veil 11 with a flange 111 with wing 112 bent locally bending this veil and with a recess 113 in this veil at along this ledge 111.
L'autre de ces panneaux, le panneau 20 se présente à la manière d'une coque 21 longiligne cintrée à configuration approximativement en Z. Cette coque 21 présente une âme 211 centrale prolongée et bordée par un méplat 212 apte à s'adapter à l'aile 112 et aussi par un flanc 213 apte à s'adapter à ce renfoncement 113. The other of these panels, the panel 20 is in the manner of a long, curved hull 21 with a configuration approximately in Z. This hull 21 has a central core 211 extended and bordered by a flat 212 able to adapt to the wing 112 and also by a sidewall 213 capable of adapting to this recess 113.
Comme on peut l'observer en examinant notamment la Figure 6, lorsque les panneaux 10 et 20 sont réunis, ils forment une poutre 1020 creuse délimitée par le rebord 111, le renfoncement 113 ainsi que par l'âme 211 et le méplat 212. On peut aussi y observer que l'âme 211 définit cette surface 30 avec ses zones 31, et que ce flanc 213 et ce voile 11 définissent les emplacements 40 dont il a été question. As can be seen by examining in particular Figure 6, when the panels 10 and 20 are joined, they form a hollow beam 1020 delimited by the flange 111, the recess 113 as well as by the core 211 and the flat 212. We can also observe that the core 211 defines this surface 30 with its zones 31, and that this sidewall 213 and this veil 11 define the locations 40 which have been mentioned.
Pour parfaire la robustesse et la solidité, à l'intérieur de la poutre creuse 1020 on peut placer des entretoises 50 par exemple des manchons cylindriques épaulés transpercés d'un alésage comme dessiné sur la Figure 6, pour le passage de vis et écrou non représentés, de fixation unissant les panneaux 10 et 20. To perfect the robustness and solidity, inside the hollow beam 1020, it is possible to place spacers 50, for example shouldered cylindrical sleeves pierced with a bore as shown in FIG. 6, for the passage of screws and nuts not shown. , fastening uniting panels 10 and 20.
On voit donc qu'au lieu d'utiliser une multitude de petites pièces mécano-soudées, on ne fait plus appel qu'à deux pièces principales, les panneaux, auxquelles peuvent être associées des pièces secondaires de très grande série, par exemple, des pièces de quincaillerie telles que les ferrures F pour portière, qui peuvent être associées à chacun des panneaux au moment de leur fabrication ou emprisonnées entre ceux-ci au moment de leur assemblage. So we see that instead of using a multitude of small mechanically welded parts, we only use two main parts, the panels, which can be associated with secondary parts of very large series, for example, pieces of hardware such as fittings F for door, which can be associated with each of the panels at the time of their manufacture or trapped between them at the time of their assembly.
On comprend que grâce à l'invention, on obtient un "noeud" d'assemblage à grande résistance entre pied avant et montant de baie pour l'exemple de réalisation décrit grâce à une surface pratiquement plane à l'extérieur de cet élément tout en dégageant des surfaces intérieures pour permettre la liaison avec la cloison, l'auvent et l'ossature de l'entité antérieure ainsi qu'avec une traverse inférieure de baie, intégrée ou non à cette entité. We understand that thanks to the invention, we obtain a "knot" of high strength assembly between the front leg and the amount of rack for the embodiment described thanks to a practically flat surface outside this element while releasing interior surfaces to allow the connection with the partition, the awning and the framework of the previous entity as well as with a lower cross member of bay, integrated or not with this entity.
Les panneaux de l'élément selon l'invention peuvent être obtenus par des techniques d'emboutissage de tôles traditionnelles si ces derniers sont métalliques. Mais ces panneaux de l'élément selon l'invention sont, de préférence, faits à partir de matériaux synthétiques appropriés auxquels sont ajoutées des charges et/ou des fibres pour leur conférer les propriétés mécaniques recherchées. De préférence, on utilise des matériaux connus dans la technique sous la désignation de Thermoplastique Renforcé Estampatable (TRE) qui permettent des mises en forme non pas par moulage ou simple thermoformage, mais par estampage. The panels of the element according to the invention can be obtained by traditional sheet metal stamping techniques if the latter are metallic. However, these panels of the element according to the invention are preferably made from suitable synthetic materials to which fillers and / or fibers are added to give them the desired mechanical properties. Preferably, materials known in the art are used under the designation of Reinforcable Stampable Thermoplastic (TRE) which allow shaping not by molding or simple thermoforming, but by stamping.
D'autres matériaux synthétiques désignés couramment par Sheet Moulding Compounds (SMC) ou Bulk Moulding
Compounds (BMC) conviennent aussi.Other synthetic materials commonly referred to as Sheet Molding Compounds (SMC) or Bulk Molding
Compounds (BMC) are also suitable.
Chacun des deux panneaux ainsi obtenus faits de mêmes matériaux ou de matériaux différents, on les réunit ensuite l'un à l'autre par toute technique appropriée classique tel que par collage ou soudage par ultra-sons par exemple. Each of the two panels thus obtained made of the same materials or of different materials, they are then joined to one another by any suitable conventional technique such as by gluing or ultrasonic welding for example.
Ceci permet de fabriquer une poutre creuse continue dont le volume intérieur peut être facilement comblé, en partie ou en totalité, de substances appropriées telles que mousses servant à l'isolation thermique et/ou acoustique. This makes it possible to manufacture a continuous hollow beam whose internal volume can be easily filled, in part or in whole, with suitable substances such as foams used for thermal and / or acoustic insulation.
On comprend immédiatement tout l'intérêt de l'invention dont les avantages résultent notamment de la simplicité et des coûts de fabrication réduits. We immediately understand all the interest of the invention whose advantages result in particular from the simplicity and the reduced manufacturing costs.
Le mode de réalisation particulier décrit et représenté concerne l'application particulière de l'invention à la confection de l'élément latéral désigné habituellement dans l'industrie automobile par "pied-avant". Il est clair que l'essence de l'invention réside dans la mise en oeuvre de seulement deux panneaux principaux, l'un extérieur et l'autre in antérieur, qui une fois réunis et assemblés formant ensemble les divers corps creux latéraux nécessaires à une structure de coque ou caisse pour véhicule automobile, divers corps creux qui sont habituellement désignés sous l'appelation de longeron, pied-milieu, pied-avant, pied-arrière, montant de baie, montant de custode,...etc. The particular embodiment described and shown relates to the particular application of the invention to the manufacture of the lateral element usually designated in the automotive industry by "front foot". It is clear that the essence of the invention resides in the implementation of only two main panels, one exterior and the other in the anterior, which once joined and assembled together forming the various lateral hollow bodies necessary for a shell structure or body for a motor vehicle, various hollow bodies which are usually referred to as the spar, center leg, front leg, rear leg, bay pillar, quarter panel pillar, etc.
Claims (7)
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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ST | Notification of lapse |