FR2882333A1 - Motor vehicle`s front structure, has beams forming top stress absorption channel and having front ends that are connected through drop, vertical to bottom stress absorption channel arranged below beams, integrated to lateral structural unit - Google Patents
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Abstract
Description
2882333 STRUCTURE AVANT DE VEIIICULE AUTOMOBILE2882333 FRONT STRUCTURE OF MOTOR VEHICLE
La présente invention concerne une structure avant pour véhicule automobile, et plus particulièrement une structure comprenant deux longerons s'étendant sensiblement longitudinalement vers l'avant du véhicule et formant une première voie haute d'absorption d'efforts, l'extrémité avant de ces longerons étant reliées par l'intermédiaire de pendeloque à un cadre additionnel disposé en dessous des longerons et formant une deuxième voie basse d'absorption d'efforts. The present invention relates to a front structure for a motor vehicle, and more particularly to a structure comprising two longitudinal members extending substantially longitudinally towards the front of the vehicle and forming a first high energy absorption path, the front end of these longitudinal members. being connected via pendeloque to an additional frame disposed below the longitudinal members and forming a second low path of absorption of forces.
Ce type de structure, en combinaison avec des traverses de choc s'étendant devant les longerons et/ou la deuxième voie basse d'absorption d'efforts, vise à répartir au mieux l'énergie développée lors d'un choc frontal afin de protéger au mieux les passagers du véhicule. Toutefois, ce type de structure ne traite pas les chocs dont l'impact n'est pas frontal. This type of structure, in combination with shock bars extending in front of the longitudinal members and / or the second low energy absorption channel, is intended to distribute the energy developed during a frontal impact in the best possible manner in order to protect at best the passengers of the vehicle. However, this type of structure does not deal with shocks whose impact is not frontal.
Un des objectifs de l'invention est de proposer une structure avant qui permettre d'optimiser le mode vibratoire de l'ensemble de la structure avant, et qui permette d'absorber l'énergie développée lors d'un choc frontal, ainsi que l'énergie développée lors d'un choc de biais, dans les coins avant gauche ou droit du véhicule. One of the objectives of the invention is to propose a front structure which makes it possible to optimize the vibratory mode of the whole of the front structure, and which makes it possible to absorb the energy developed during a frontal impact, as well as the energy developed during an impact of bias, in the front left or right corners of the vehicle.
En réponse à des objectifs que l'on retrouve invariablement chez les différents constructeurs automobiles, la présente invention se veut également peu coûteuse et peu encombrante. In response to objectives that are invariably found in various car manufacturers, the present invention is also inexpensive and compact.
Pour répondre à ces objectifs, l'invention propose une structure telle que décrite précédemment, caractérisé en ce que la pendeloque s'étend transversalement de sorte que la pendeloque soit solidaire d'un premier élément de structure latéral. To meet these objectives, the invention provides a structure as described above, characterized in that the pendeloque extends transversely so that the pendant is secured to a first element of lateral structure.
Selon différentes caractéristiques de la présente invention: - un moyen de renfort latéral est solidaire à une première extrémité du au moins un longeron et s'étend latéralement de sorte qu'une autre extrémité du moyen de renfort latéral est solidaire du premier élément de structure latéral. According to various features of the present invention: a lateral reinforcing means is integral with a first end of the at least one spar and extends laterally so that another end of the lateral reinforcing means is integral with the first lateral structural element .
- le moyen de renfort latéral et la pendeloque sont solidarisés dans la même zone du premier élément structurel latéral, de manière à former un noeud de structure avec ce premier élément de structure latéral. - The lateral reinforcing means and the pendeloque are secured in the same area of the first lateral structural element, so as to form a structural node with the first lateral structure element.
- le moyen de renfort latéral est un profilé en forme d'équerre, sa partie I o horizontale étant soudée au longeron et sa partie verticale étant soudée à l'élément de structure latéral. - The lateral reinforcing means is a square profile, its horizontal part I being welded to the spar and its vertical part being welded to the lateral structure element.
- l'extension transversale de la pendeloque est soudée sur l'élément de, structure latéral, et une extrémité du moyen de renfort latéral est soudée sur cette extension latérale. - The transverse extension of the pendant is welded to the element of lateral structure, and one end of the lateral reinforcing means is welded to this lateral extension.
- la pendeloque comporte au moins une plaque sensiblement verticale., une première face de cette plaque s'étendant devant le longeron selon une première direction, et une extension latérale de cette plaque s'étendant le long de l'élément de structure latéral selon une deuxième direction sensiblement perpendiculaire à la première direction, et une surface intermédiaire, disposée obliquement, assure la jonction entre la première face et l'extension latérale. the pendeloque comprises at least one substantially vertical plate, a first face of this plate extending in front of the spar in a first direction, and a lateral extension of this plate extending along the lateral structural element according to a second direction substantially perpendicular to the first direction, and an intermediate surface, arranged obliquely, provides the junction between the first face and the lateral extension.
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 schématique vue de l'arrière du 25 soubassement avant et du soubassement central d'un véhicule intégrant une structure avant selon l'invention; - la figure 2 est une représentation schématique conforme à la figure 1 vue de l'avant; - la figure 3 est une représentation en perspective de la structure avait.: selon l'invention, vue depuis l'extérieur du véhicule; - la figure 4 est une représentation en perspective de la structure avan: selon la figure 3, vue depuis l'intérieur du véhicule; Dans la description qui va suivre, on adoptera à titre non limitatif une orientation longitudinale, verticale et transversale selon l'orientation traditionnellement utilisée dans l'automobile et indiquée par le trièdre L, V, T io de la figure 1. Other features and advantages of the invention will appear on reading the detailed description which follows for the understanding of which reference will be made to the appended drawings in which: FIG. 1 is a diagrammatic representation seen from the rear of the underbody front and central base of a vehicle incorporating a front structure according to the invention; - Figure 2 is a schematic representation according to Figure 1 seen from the front; - Figure 3 is a perspective representation of the structure had .: according to the invention, seen from outside the vehicle; - Figure 4 is a perspective representation of the structure before: according to Figure 3, seen from the inside of the vehicle; In the following description, a longitudinal, vertical and transverse orientation will be adopted in a non-limiting manner according to the orientation conventionally used in the automobile and indicated by the trihedron L, V, T io of FIG.
Tel que représenté sur les figures, un véhicule automobile comprend au moins un soubassement central 2, qui correspond à la structure située sous l'habitacle, et un soubassement avant 4, qui forme la structure avant sous capot. Un tablier 6, porté par le soubassement avant 4, sépare l'habitacle de la structure avant sous capot. As shown in the figures, a motor vehicle comprises at least one central base 2, which corresponds to the structure located under the passenger compartment, and a front undercarriage 4, which forms the front structure under hood. An apron 6, carried by the underbody before 4, separates the cockpit from the front structure under hood.
La structure avant 1 du véhicule doit encaisser la totalité des efforts lors d'un choc frontal et une partie des efforts lors d'un choc latéral. La structure doit être résistante et doit pouvoir absorber un maximum d'efforts. A cet effet. la structure avant 1 comporte deux voies d'absorption d'efforts, une voie haute 10 formée essentiellement de deux longerons 12 reliés respectivement à leur extrémité avant 14 par une traverse 16, et une voie basse formée 20 d'un berceau qui porte les bras de suspension non représenté et qui est prolongé vers l'avant par un cadre additionnel 22, de sorte que l'extrémité avant 24 de ce cadre 22 soit situé sensiblement sous l'extrémité avant 14 des longerons 12. The front structure 1 of the vehicle must absorb all the forces during a frontal impact and part of the forces during a side impact. The structure must be strong and must be able to absorb a maximum of effort. For this purpose. the front structure 1 comprises two force absorption paths, a high track 10 formed essentially of two longitudinal members 12 respectively connected at their front end 14 by a cross member 16, and a lower channel formed by a cradle which carries the arms not shown and which is extended forwardly by an additional frame 22, so that the front end 24 of the frame 22 is located substantially below the front end 14 of the longitudinal members 12.
La voie haute 10 comportant les longerons 12 forme classiquement la partie principale d'absorption d'énergie lors des chocs. Les longerons 12 sont ainsi dimensionnés pour encaisser un maximum d'efforts lors de tout type de choc, et la traverse 16 est dimensionnée pour participer à la rigidification de l'ensemble de la structure avant, et pour encaisser l'ensemble des efforts lors d'un petit choc, afin que les longerons 12 ne soient pas impactés. The high track 10 comprising the longitudinal members 12 formally the main part of energy absorption during shocks. The longitudinal members 12 are thus dimensioned to accommodate a maximum of forces during any type of impact, and the cross member 16 is dimensioned to participate in the stiffening of the entire front structure, and to collect all the forces during a small shock, so that the side members 12 are not impacted.
Le rôle de la voie basse 20, formée par la combinaison d'un berceau e-: d'un cadre additionnel 22, est double. Le berceau permet le support des éléments de suspension et de direction, pendant que le cadre additionnel tien: l'ensemble. Dans un souci constant d'apporter un maximum de sécurité aux. occupants du véhicule, une partie de l'énergie créée lors d'un choc est dirigée io vers cette voie basse 20 pour que celle-ci puisse l'absorber. A cet effet, une pendeloque 30 est disposée à l'avant du véhicule, entre l'extrémité avant 14 de chaque longeron 12 de la voie haute 10 et l'extrémité avant associée 24 du cadre additionnel 22. Cette pendeloque 30 a pour effet de répartir les efforts entre les deux voies d'absorption 10 et 20. The role of the low channel 20, formed by the combination of a cradle e-: an additional frame 22, is double. The cradle allows the support of the suspension and steering elements, while the additional frame holds the assembly. In a constant concern to bring a maximum of security to the. In the occupants of the vehicle, part of the energy created during an impact is directed towards this lower track 20 so that the latter can absorb it. For this purpose, a pendant 30 is disposed at the front of the vehicle, between the front end 14 of each side member 12 of the high track 10 and the associated front end 24 of the additional frame 22. This pendant 30 has the effect of distribute the forces between the two absorption channels 10 and 20.
La pendeloque 30 est formée d'un renfort de pendeloque 32 et d'une platine emboutie de fermeture 34. Le renfort de pendeloque 32 est disposé entre un longeron 12 et le cadre additionnel 22, et est soudée à la fois à la voie haute 10 et à la voie basse 22. Ce type de réalisation permettant la soudure d'au moins une partie de la pendeloque 30 sur les voies d'absorption d'efforts présente l'avantage de générer une structure plus robuste, et d'éviter la fatigue excessive de la liaison entre le profilé formant renfort 32 et la voie basse 20. Afin de pouvoir monter l'ensemble formé par le berceau et le cadre additionnel 22, un jeu de montage est laissé entre ces deux éléments et un plot de filtrage assure la transmission d'effort en voie basse du cadre additionnel 22 vers le berceau. Or, dans le cas classique d'un boulon utilisé pour solidariser le profilé 32 aux éléments formant voie basse d'absorption, c'est ce boulon qui accuse l'ensemble de l'effort crée par le déplacement autorisé lors d'un choc du cadre additionnel 22 vers le berceau. Le fait de souder le renfort de pendeloque 32 sur les deux voies d'absorption 10 et 20 permet alors dc fournir une structure avant qui soit plus solidaire et donc plus résistante. The pendeloque 30 is formed of a pendeloque reinforcement 32 and a stamped closure plate 34. The pendeloque reinforcement 32 is disposed between a spar 12 and the additional frame 22, and is welded to both the high track 10 and at the lower channel 22. This type of embodiment allowing the welding of at least a part of the pendant 30 on the stress absorption paths has the advantage of generating a more robust structure, and to avoid fatigue excessive of the connection between the reinforcing section 32 and the low channel 20. In order to mount the assembly formed by the cradle and the additional frame 22, a mounting clearance is left between these two elements and a filter pad ensures the transmission of effort in the lower track of the additional frame 22 to the cradle. However, in the conventional case of a bolt used to secure the section 32 to the elements forming a low absorption channel, it is this bolt which accuses the whole of the force created by the movement allowed during a shock of additional frame 22 to the cradle. The fact of welding the pendant reinforcement 32 on the two absorption channels 10 and 20 then makes it possible to provide a front structure that is more secure and therefore more resistant.
Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, le renfort de pendeloque 32 est formé d'une plaque sensiblement verticale 32a qui est soudée sur les parois latérales extérieures du longeron 12 et du cadre additionnel 22, ainsi que d'un élément de rigidification 32b, formant un polygone, et par exemple un trapèze, solidaire de la plaque, qui s'étend transversalement sur sensiblement la largeur du longeron 12. La platine emboutie 34, dont une première face transversale et verticale 35 est solidaire to de l'extrémité avant 14 du longeron 12, de l'extrémité avant 24 du cadre additionnel 22, et de la plaque formant partie du renfort de pendeloque 32, présente une deuxième face verticale et longitudinale 36 qui vient recouvrir les faces latérales intérieures des longerons 12 et du cadre additionnel 22 et qui est solidarisé à l'extrémité transversale de l'élément de rigidification 32b du renfort de pendeloque 32. According to a particular embodiment of the invention, the pendant reinforcement 32 is formed of a substantially vertical plate 32a which is welded to the outer side walls of the spar 12 and the additional frame 22, as well as a stiffening element 32b, forming a polygon, and for example a trapezium, integral with the plate, which extends transversely over substantially the width of the spar 12. The stamped platen 34, a first transverse and vertical face 35 is secured to the end before 14 of the spar 12, of the front end 24 of the additional frame 22, and of the plate forming part of the hangar reinforcement 32, has a second vertical and longitudinal face 36 which covers the inner lateral faces of the spars 12 and the frame additional 22 and which is secured to the transverse end of the stiffening element 32b of the pendant reinforcement 32.
La platine emboutie de fermeture 34 s'étend sur toute la hauteur entre les deux voies haute 10 et basse 20 pour une absorption homogène des efforts. The stamped closure plate 34 extends over the entire height between the two high and low lanes 20 for a uniform absorption of forces.
Comme vu précédemment, une première face 35, sensiblement verticale et transversale, est disposée en avant des voies d'absorption d'effort, de sorte qu'elle permette de répartir au mieux les efforts à encaisser. Cette première face 35 offre également une zone de fixation d'une traverse 16 reliant les extrémités avant 14 de chaque longeron 12. Une deuxième face 36, sensiblement verticale et longitudinale, est disposée en arrière de cette première face 35 et est solidaire du longeron 12 et des éléments du cadre additionnel 22, cette deuxième face 36 ayant pour objectif de rigidifier la première face 35. Une patte de fixation 37 prolonge verticalement cette deuxième face 36, de sorte que la face avant technique du véhicule, sur laquelle est montée à titre d'exemple les optiques, est fixée sur cette deuxième face 36. A l'opposé de cette deuxième face 36, la première face 35 se prolonge sur le côté extérieur pour être solidarisé à un élément de structure latéral, qui à titre d'exemple peut porter une aile du véhicule. Cette extension latérale 38 présente l'avantage d'apporter une raideur transversale, et de proposer une répartition des efforts lors de chocs impactant les coins avant gauche ou droit du véhicule. As seen above, a first face 35, substantially vertical and transverse, is disposed in front of the force absorption pathways, so that it allows to distribute the best efforts to cash. This first face 35 also provides a fastening area of a cross member 16 connecting the front ends 14 of each spar 12. A second face 36, substantially vertical and longitudinal, is disposed behind this first face 35 and is integral with the spar 12 and elements of the additional frame 22, this second face 36 having for objective to stiffen the first face 35. A fixing lug 37 extends vertically this second face 36, so that the technical front face of the vehicle, on which is mounted as a for example the optics, is fixed on this second face 36. Opposite this second face 36, the first face 35 extends on the outer side to be secured to a side structure element, which as an example can carry a wing of the vehicle. This lateral extension 38 has the advantage of providing a transverse stiffness, and to provide a distribution of forces during shocks impacting the front left or right corners of the vehicle.
Un moyen de renfort latéral 40, avantageusement un profilé présentant la forme d'une équerre, est soudé sur le longeron 12 et s'étend latéralement vers l'élément de structure latéral 7. Ce moyen de renfort 40 est dimensionné pour que la surface de contact entre l'élément de structure latéral 7 et le moyen de renfort 40 soit suffisamment grande pour apporter la raideur nécessaire. L'élément de structure latéral 7, le moyen de renfort latéral 40 et le prolongement latéral 38 de la platine emboutie 34 forment ainsi un noeud de structure apte à favoriser l'absorption des efforts en cas de choc latéral avant. Lateral reinforcing means 40, advantageously a profile having the form of a square, is welded to the spar 12 and extends laterally towards the lateral structure element 7. This reinforcing means 40 is dimensioned so that the surface of contact between the lateral structure element 7 and the reinforcement means 40 is sufficiently large to provide the necessary stiffness. The lateral structure element 7, the lateral reinforcing means 40 and the lateral extension 38 of the stamped platen 34 thus form a structural node capable of promoting the absorption of forces in the event of a front lateral impact.
Le triangle formé par le moyen de renfort 40, la partie avant du longeron 12 et le prolongement latéral 38 permet d'optimiser la prise en charge des efforts arrivant de biais. The triangle formed by the reinforcing means 40, the front portion of the spar 12 and the lateral extension 38 optimizes the management of efforts arriving at an angle.
Un boîtier arrière de cadre additionnel 50, formé d'un profilé sensiblement vertical, avantageusement en aluminium, assure une autre liaison entre la voie haute 10 et la voie basse 20 de la structure avant 1. Le boîtier arrière de cadre additionnel 50 est soudé sur le longeron supérieur 12 et à l'extrémité arrière 26 du cadre additionnel 22, et est donc situé en regard de l'extrémité avant du berceau. La partie inférieure 51 du boîtier arrière de cadre additionnel 50 intègre le plot de filtrage sur lequel est monté l'extrémité avant du berceau, dans le but que les vibrations générées par le bloc moteur ne remontent pas vers les longerons par l'intermédiaire du berceau puis des profilés. Selon l'invention, le montage du cadre additionnel 22, du boîtier arrière de cadre additionnel 50 et du berceau se fait alors avec un jeu minime. Cette disposition présente l'avantage d'éviter ainsi la structure habituelle dans laquelle deux montants verticaux relient le cadre additionnel 22 et respectivement le berceau au longeron supérieur 12. Un tel montage implique un jeu important de montage entre le cadre additionnel 22 et le berceau, et ce jeu n'est compensé qu'en cas de choc. L'impact entre ces deux éléments de la voie basse 20, et la remontée des efforts vers la voie haute 10 qui en découle, est alors retardé, ce qui limite la quantité d'énergie pouvant être absorbée. Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, le boîtier arrière de cadre additionnel 50 peut présenter une forme trapézoïdale to de sorte qu'un plan incliné 54 monte de la voie basse 20 vers le longeron 12., le transfert des efforts vers la voie haute 10 étant alors optimisé. An additional frame rear casing 50, formed of a substantially vertical profile, advantageously made of aluminum, provides another connection between the upper track 10 and the lower track 20 of the front structure 1. The additional frame rear casing 50 is welded onto the upper spar 12 and the rear end 26 of the additional frame 22, and is therefore located opposite the front end of the cradle. The lower part 51 of the additional frame rear casing 50 integrates the filter pad on which is mounted the front end of the cradle, in order that the vibrations generated by the motor unit do not go back to the side members via the cradle. then profiles. According to the invention, the mounting of the additional frame 22, the additional frame back box 50 and the cradle is then with minimal play. This arrangement has the advantage of thus avoiding the usual structure in which two vertical uprights connect the additional frame 22 and respectively the cradle to the upper spar 12. Such an assembly involves a large amount of mounting between the additional frame 22 and the cradle, and this game is compensated only in case of shock. The impact between these two elements of the low channel 20, and the recovery of the forces towards the resulting high channel 10, is then delayed, which limits the amount of energy that can be absorbed. According to a particular embodiment of the invention, the additional frame rear casing 50 may have a trapezoidal shape to such that an inclined plane 54 rises from the lower channel 20 towards the spar 12. The transfer of forces towards the high lane 10 being optimized.
Selon un mode de réalisation particulier, au moins un longeron 12 de la voie haute 10 est coupé en deux et la partie supérieure 52 de ce boîtier arrière de cadre additionnel 50 assure alors la liaison entre les parties du longeron. Le fait de présenter un longeron 12 en deux parties est intéressant d'une part et. terme de montage et de démontage après vente, car certains chocs à faible vitesse peuvent ne nécessiter qu'un remplacement de la partie avant du longeron, et d'autre part en terme d'optimisation de l'absorption d'efforts le long de ce longeron 12, la partie arrière du longeron 12 pouvant alors être aisément surdimensionné par rapport à la partie avant pour absorber les efforts remontant de la voie basse 20 par le boîtier arrière de cadre additionnel 50. Ce boîtier permet alors un transfert d'efforts entre la voie basse et la voie haute. tout en assurant la jonction entre les deux parties du longeron, sans nécessiter de pièce supplémentaire jouant le rôle unique de manchon liant ces deux parties. According to a particular embodiment, at least one spar 12 of the upper track 10 is cut in half and the upper part 52 of this additional frame rear casing 50 then ensures the connection between the parts of the spar. The fact of presenting a spar 12 in two parts is interesting on the one hand and. term of assembly and disassembly after sale, because some shocks at low speed may require only a replacement of the front part of the spar, and secondly in terms of optimization of the absorption of forces along this spar 12, the rear portion of the spar 12 can then be easily oversized relative to the front portion to absorb the forces up from the lower channel 20 by the additional frame back box 50. This housing then allows a transfer of forces between the low way and the high way. while ensuring the junction between the two parts of the spar, without requiring additional piece playing the unique role of sleeve connecting these two parts.
L'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit el: illustré qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. The invention is in no way limited to the illustrated embodiment which has been given by way of example only.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ST | Notification of lapse |
Effective date: 20141031 |