FR2975315A1

FR2975315A1 - Support for cylindrical part i.e. Mac Pherson type nosewheel assembly, for car, has set of locally reinforcing recesses formed by deformation of sheet, where recesses are turned toward inner side of folds

Info

Publication number: FR2975315A1
Application number: FR1154203A
Authority: FR
Inventors: Bruno Cadet
Original assignee: Peugeot Citroen Automobiles SA
Current assignee: PSA Automobiles SA
Priority date: 2011-05-16
Filing date: 2011-05-16
Publication date: 2012-11-23
Anticipated expiration: 2031-05-16
Also published as: FR2975315B1

Abstract

The support (30) has an open collar adapted to clamp a cylinder ending with two parallel sides (34). An internal reinforcement cover (20) is formed by folding a sheet forming a clevis having two wings (4). A central portion (8) connects the wings. A set of folds (10) of the reinforcement cover is arranged between the central portion and the wings. A set of locally reinforcing recesses (22, 24) is formed by deformation of the sheet, where the recesses are turned toward inner side of the folds. An independent claim is also included for a Mac Pherson type nosewheel assembly.

Description

SUPPORT POUR PIÈCE CYLINDRIQUE SUPPORT FOR CYLINDRICAL PART

La présente invention concerne un support pour pièce cylindrique, elle concerne aussi un ensemble pour train avant de véhicule comportant de tels supports, ainsi qu'un véhicule automobile équipé d'une suspension comportant ce type de support. Certains véhicules automobiles comportent des trains du type Mac Pherson, comprenant un porte-moyeu de roue maintenu en partie basse par un triangle inférieur relié à la caisse du véhicule, et en partie haute par un amortisseur de suspension sensiblement vertical, dont l'extrémité supérieure est fixé à la caisse du véhicule. Dans le cas d'un train avant, le porte-moyeu de roue relié au triangle inférieur par une rotule, pivote autour de l'axe de l'amortisseur pour permettre les mouvements de direction des roues avant. Un ressort de suspension peut être disposé autour de l'amortisseur, pour réaliser la suspension de ces roues. Généralement un support comprenant un collier enserrant la base de l'amortisseur, qui peut être maintenu sur cette base par des cordons de soudure, est fixé sur la partie supérieure du porte-moyeu de la roue pour assurer une liaison rigide entre ce porte-moyeu et cet amortisseur, qui peut transmettre les efforts importants venant des contraintes appliquées sur la roue. Un type de support connu, présenté notamment par les documents FRAI-2463016 ou EP-A1-0083669, comporte un collier ouvert entourant la base cylindrique de l'amortisseur, qui se termine par deux flancs parallèles. Un renfort intérieur réalisé par découpe et pliage d'une tôle, forme une chape comportant une section générale en « U », comprenant deux ailes fixées chacune à l'intérieur d'un des flancs du collier, et une partie centrale cintrée prévue pour s'ajuster sur la base de l'amortisseur, qui ferme le contour circulaire du collier ouvert. The present invention relates to a support for a cylindrical part, it also relates to a set for vehicle front train comprising such supports, and a motor vehicle equipped with a suspension comprising this type of support. Certain motor vehicles comprise trains of the Mac Pherson type, comprising a wheel hub holder held at the bottom by a lower triangle connected to the vehicle body, and at the top by a substantially vertical suspension damper, whose upper end is attached to the vehicle body. In the case of a front axle, the wheel hub carrier connected to the lower wishbone by a ball joint, pivots about the axis of the damper to allow the steering movements of the front wheels. A suspension spring can be arranged around the damper, to achieve the suspension of these wheels. Generally a support comprising a collar enclosing the base of the damper, which can be held on this base by welding beads, is fixed on the upper part of the hub carrier of the wheel to ensure a rigid connection between the hub carrier and this damper, which can transmit the significant forces coming from the stresses applied on the wheel. A known type of support, presented in particular by documents FRAI-2463016 or EP-A1-0083669, comprises an open collar surrounding the cylindrical base of the damper, which ends with two parallel flanks. An internal reinforcement made by cutting and folding a metal sheet, forms a yoke comprising a general "U" section, comprising two wings each fixed inside one of the flanks of the collar, and an arched central portion provided for adjust on the base of the damper, which closes the circular contour of the open collar.

Le porte-moyeu de la roue comporte une partie de liaison comprenant deux faces parallèles, qui s'ajuste à l'intérieur de la chape. Deux vis de serrage traversent l'ensemble comprenant les flancs du collier, les ailes de la chape et la partie de liaison du porte-moyeu, pour serrer le collier sur le porte-moyeu, afin de réaliser une liaison rigide permettant de transmettre des efforts importants. Par ailleurs on cherche à réaliser une chape avec une seule tôle comportant une épaisseur réduite, de manière à limiter l'encombrement ainsi que le poids de l'ensemble. Cependant, cette chape formée d'une tôle unique comprenant une épaisseur limitée, est soumise à des contraintes importantes, notamment au niveau du cordon de soudure supérieur entre le collier et l'amortisseur, et de la zone d'appui des vis de serrage sur les flancs de ce collier. La présente invention a notamment pour but d'éviter ces inconvénients de la technique antérieure, et de proposer une solution simple et économique permettant de réduire les contraintes dans le support. Elle propose à cet effet un support pour pièce cylindrique, comprenant un collier ouvert prévu pour enserrer le cylindre, se terminant par deux flancs sensiblement parallèles, et un renfort intérieur réalisé par pliage d'une tôle, formant une chape comportant deux ailes fixées chacune à l'intérieur d'un des flancs du collier, et une partie centrale reliant ces deux ailes, cette chape étant prévue pour serrer une partie de liaison d'un élément qui s'insère dedans, caractérisé en ce que les plis de la chape entre la partie centrale et les ailes, comportent localement des creux de renforcement formés par déformation de la tôle, qui sont tournés vers l'intérieur du pli. Un avantage du support pour pièce cylindrique selon l'invention, est que les creux de renforcement qui peuvent être réalisés de manière économique par emboutissage, permettent de répartir différemment les efforts dans la chape, et d'abaisser le niveau des contraintes maximales dans le collier et dans les soudures de ce collier sur le tube cylindrique, lors de la transmission d'efforts importants entre ce tube et l'élément fixé par le support. The hub carrier of the wheel has a connecting portion comprising two parallel faces, which fits inside the yoke. Two clamping screws pass through the assembly comprising the flanks of the collar, the yokes of the yoke and the connecting portion of the hub carrier, to tighten the collar on the hub carrier, in order to form a rigid connection making it possible to transmit forces important. In addition, it is sought to make a screed with a single sheet having a reduced thickness, so as to limit the size and weight of the assembly. However, this yoke formed of a single sheet having a limited thickness, is subject to significant constraints, particularly at the level of the upper weld bead between the collar and the damper, and the bearing area of the clamping screws on the flanks of this necklace. The present invention is intended to avoid these disadvantages of the prior art, and to provide a simple and economical solution to reduce the stresses in the support. It proposes for this purpose a support for cylindrical part, comprising an open collar designed to grip the cylinder, ending in two substantially parallel flanks, and an internal reinforcement made by folding a sheet, forming a yoke comprising two wings each fixed to the inside of one of the flanks of the collar, and a central portion connecting these two wings, this yoke being provided to tighten a connecting portion of an element which fits into it, characterized in that the folds of the yoke between the central portion and the wings locally comprise reinforcing depressions formed by deformation of the sheet, which are turned towards the inside of the fold. An advantage of the support for a cylindrical part according to the invention is that the reinforcing recesses which can be produced economically by stamping, make it possible to distribute the forces in the yoke differently, and to lower the level of the maximum stresses in the collar. and in the welds of this collar on the cylindrical tube, during the transmission of significant forces between this tube and the element fixed by the support.

Le support pour pièce cylindrique selon l'invention peut comporter de plus une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, qui peuvent être combinées entre elles. Avantageusement, les creux de renforcement comportent une section transversale sensiblement constante. Avantageusement, suivant l'axe de la pièce cylindrique, chaque creux de renforcement commence près du bord de la chape. Selon un mode de réalisation, chaque pli de la chape comporte deux creux de renforcement. The cylindrical piece holder according to the invention may further comprise one or more of the following features, which may be combined with one another. Advantageously, the reinforcing recesses comprise a substantially constant cross section. Advantageously, along the axis of the cylindrical piece, each reinforcing recess begins near the edge of the yoke. According to one embodiment, each fold of the yoke comprises two reinforcing recesses.

Le creux de renforcement supérieur peut être axialement plus long que le creux inférieur. Avantageusement, les creux de renforcement sont légèrement décalés transversalement vers l'aile de la chape. En particulier, vu de l'intérieur de la chape et en partant du centre du rayon du pli, la grande largeur des creux de renforcement est environ le double de la petite largeur. Avantageusement, les ailes de la chape sont soudées à l'intérieur des flancs du collier. L'invention a aussi pour objet un ensemble pour train avant de véhicule, comprenant des amortisseurs comportant des supports pour pièce cylindrique reliant la base de ces amortisseurs aux porte-moyeux des roues avant, comprenant l'une quelconque des caractéristiques précédentes. L'invention a de plus pour objet un véhicule automobile équipé de suspensions comportant des amortisseurs disposés sensiblement verticalement, fixés par des supports pour pièce cylindrique comprenant l'une quelconque des caractéristiques précédentes. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques et avantages apparaîtront plus clairement à la lecture de la description ci-après, donnée à titre d'exemple en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 présente une chape d'un support selon l'art antérieur ; - la figure 2 présente une chape d'un support selon l'invention ; - la figure 3 est une coupe transversale d'un creux de renforcement de cette chape ; et - les figures 4 et 5 sont des vues en perspective d'un support complet selon l'invention, comprenant cette chape. The upper reinforcing recess may be axially longer than the lower recess. Advantageously, the reinforcing recesses are slightly offset transversely towards the wing of the yoke. In particular, seen from the inside of the yoke and starting from the center of the fold radius, the large width of the reinforcing recesses is about twice the small width. Advantageously, the wings of the yoke are welded inside the flanks of the collar. The invention also relates to an assembly for a vehicle front train, comprising dampers comprising supports for cylindrical piece connecting the base of these dampers to the hub carriers of the front wheels, comprising any one of the preceding features. The invention furthermore relates to a motor vehicle equipped with suspensions comprising shock absorbers arranged substantially vertically, fixed by supports for cylindrical part comprising any of the preceding characteristics. The invention will be better understood and other features and advantages will appear more clearly on reading the following description, given by way of example with reference to the accompanying drawings, in which: - Figure 1 shows a clevis of a support according to the prior art; FIG. 2 shows a clevis of a support according to the invention; FIG. 3 is a transverse section of a reinforcement depression of this screed; and FIGS. 4 and 5 are perspective views of a complete support according to the invention, comprising this screed.

La figure 1 présente une chape 2 symétrique comportant deux ailes parallèles 4, comprenant chacune un perçage transversal 6 aligné l'un sur l'autre. Chaque aile 4 se raccorde à une partie centrale 8 qui est cintrée de manière à s'ajuster sur la base cylindrique d'un amortisseur de suspension. Figure 1 shows a symmetrical yoke 2 having two parallel wings 4, each comprising a transverse bore 6 aligned with one another. Each wing 4 is connected to a central portion 8 which is bent to fit on the cylindrical base of a suspension damper.

Le raccordement de l'aile 4 sur la partie centrale 8, se fait par un pli 10 comportant un petit rayon constant, disposé parallèlement à l'axe longitudinal de l'amortisseur. La partie centrale 8 comporte de plus sensiblement en son centre, un perçage 12. The connection of the wing 4 on the central portion 8, is made by a fold 10 having a small constant radius, disposed parallel to the longitudinal axis of the damper. The central portion 8 further comprises substantially at its center, a bore 12.

La figure 2 présente une chape symétrique 20 similaire, comportant de plus dans chaque pli 10 des creux de renforcement supérieur 22 et inférieur 24 qui sont réalisés par une frappe lors de la découpe et de l'emboutissage de cette chape. Les creux de renforcement 22, 24 forment chacun un bossage tourné vers l'intérieur de la chape 20, qui comporte une section transversale constante et des rayons de raccordement. Suivant l'axe longitudinal de l'amortisseur, chaque creux de renforcement 22, 24 commence près du bord de la chape 20, le creux supérieur 22 s'étendant jusqu'au perçage central 12, et le creux inférieur qui est plus court, s'arrêtant un peu en dessous de ce perçage central. Les deux creux de renforcement 22, 24 comportent une section transversale identique. On notera que la réalisation des creux de renforcement 22, 24, demande une petite modification de l'outillage d'emboutissage, et ne change pas les coûts de production directes, ils peuvent être réalisés de manière économique. Figure 2 shows a similar symmetrical clevis 20, further comprising in each fold 10 upper and lower reinforcement hollows 22 which are formed by striking during the cutting and stamping of this yoke. The reinforcing recesses 22, 24 each form an inward facing boss of the yoke 20, which has a constant cross section and connecting radii. Along the longitudinal axis of the damper, each reinforcing recess 22, 24 begins near the edge of the yoke 20, the upper recess 22 extending to the central bore 12, and the lower recess which is shorter, 'stopping a little below this central hole. The two reinforcing recesses 22, 24 have an identical cross section. Note that the realization of the reinforcing recesses 22, 24, requires a small modification of the stamping tool, and does not change the direct production costs, they can be achieved economically.

La figure 3 présente un creux de renforcement 22 dont le rayon R de la surface de la tôle se trouvant à l'intérieur de la chape 20, est de 14mm. Figure 3 has a reinforcing recess 22, the radius R of the surface of the sheet being inside the yoke 20 is 14mm.

Le creux de renforcement 22 est légèrement décalé vers l'aile 4, qui se trouve sur la gauche de la figure. En partant du centre C du rayon du pli 10 et vu de l'intérieur de la chape 20, la grande largeur L du creux 22 est de 6mm, ce qui représente le double de la petite largeur I qui est de 3mm. The reinforcing recess 22 is slightly offset towards the wing 4, which is on the left of the figure. Starting from the center C of the fold radius 10 and seen from the inside of the yoke 20, the large width L of the recess 22 is 6 mm, which is twice the small width I which is 3 mm.

Les figures 4 et 5 présentent un support 30 comprenant un collier ouvert 32 réalisé en trois parties indépendantes réparties axialement, ce collier ouvert se terminant par deux flancs parallèles 34 qui s'étendent axialement le long du support. Chaque flanc 34 comporte deux perçages 36 alignés axialement. Figures 4 and 5 show a support 30 comprising an open collar 32 made of three independent parts distributed axially, the open collar ending in two parallel flanks 34 which extend axially along the support. Each sidewall 34 has two bores 36 aligned axially.

La chape 20 est soudée par ses ailes 4 à l'intérieur des flancs 34, dans la partie supérieure de ces flancs. Les perçages transversaux 6 de la chape 20 sont alignés sur le perçage supérieur 36 de chaque flanc 34, pour permettre le passage d'une vis transversale de serrage de ces flancs sur la partie de liaison d'un porte-moyeu de roue non représenté, qui est ajustée dans la chape. Le support 30 comprend trois parties circulaires ouvertes indépendantes reliant les deux flancs 34, formant le collier 32, le cercle intérieur de ces parties circulaires étant refermé par la partie centrale 8 de la chape 20, de manière à disposer en haut du support d'un contour fermés. The yoke 20 is welded by its wings 4 inside the flanks 34, in the upper part of these flanks. The transverse bores 6 of the yoke 20 are aligned on the upper bore 36 of each sidewall 34, to allow the passage of a transverse clamping screw of these flanks on the connecting portion of a not shown wheel hub carrier, which is adjusted in the screed. The support 30 comprises three independent open circular parts connecting the two sidewalls 34, forming the collar 32, the inner circle of these circular parts being closed by the central portion 8 of the yoke 20, so as to arrange at the top of the support a closed outline.

Les contours supérieur et inférieur du support 30 sont soudés par des cordons de soudure 38 sur la base d'un amortisseur 40, pour former une liaison rigide. Une analyse des contraintes s'appliquant sur le support 30 équipé de la chape de renfort 20, effectuée par la méthode des éléments finis à partir des charges élevées qui peuvent provenir de la roue, montrent que cette chape de renfort comportant les creux de renforcement 24 entraîne une baisse des contraintes maximales dans ce collier, qui est comprise entre 5 et 28% par rapport à la chape 2 ne comportant pas ces creux. On peut ainsi dans certains cas avec cette baisse des contraintes maximales, réaliser une réduction de l'épaisseur de la tôle de la chape de renfort 20, qui peut passer par exemple de 3mm à 2,7 ou 2,5mm, ce qui permet de diminuer la masse ainsi que l'encombrement. The upper and lower contours of the support 30 are welded by weld beads 38 on the basis of a damper 40 to form a rigid connection. An analysis of the stresses applied to the support 30 equipped with the reinforcement yoke 20, carried out by the finite element method from the high loads that may come from the wheel, show that this reinforcing screed comprising the reinforcing recesses 24 causes a drop in maximum stresses in this collar, which is between 5 and 28% compared to the yoke 2 does not include these troughs. Thus, in certain cases, with this reduction in maximum stresses, it is possible to reduce the thickness of the sheet of the reinforcement yoke 20, which may for example be 3 mm to 2.7 or 2.5 mm, which makes it possible to reduce the mass as well as the bulk.

Claims

REVENDICATIONS1 - Support pour pièce cylindrique, comprenant un collier ouvert (32) prévu pour enserrer le cylindre, se terminant par deux flancs (34) sensiblement parallèles, et un renfort intérieur (20) réalisé par pliage d'une tôle, formant une chape comportant deux ailes (4) fixées chacune à l'intérieur d'un des flancs du collier, et une partie centrale (8) reliant ces deux ailes, cette chape (20) étant prévue pour serrer une partie de liaison d'un élément qui s'insère dedans, caractérisé en ce que les plis (10) de la chape (20) entre la partie centrale (8) et les ailes (4), comportent localement des creux de renforcement (22, 24) formés par déformation de la tôle, qui sont tournés vers l'intérieur du pli. CLAIMS1 - Support for cylindrical part, comprising an open collar (32) intended to grip the cylinder, ending in two flanks (34) substantially parallel, and an inner reinforcement (20) made by folding a sheet, forming a clevis comprising two wings (4) each fixed inside one of the flanks of the collar, and a central portion (8) connecting these two wings, this yoke (20) being provided to tighten a connecting portion of an element which inserts therein, characterized in that the folds (10) of the yoke (20) between the central part (8) and the flanges (4) locally comprise reinforcing recesses (22, 24) formed by deformation of the sheet metal , which are turned towards the inside of the fold.

2 - Support pour pièce cylindrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que les creux de renforcement (22, 24) comportent une section transversale sensiblement constante. 2 - Support for cylindrical part according to claim 1, characterized in that the reinforcing recesses (22, 24) have a substantially constant cross section.

3 - Support pour pièce cylindrique selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que suivant l'axe de la pièce cylindrique, chaque creux de renforcement (22, 24) commence près du bord de la chape (20). 3 - Support for cylindrical part according to claim 1 or 2, characterized in that along the axis of the cylindrical piece, each reinforcing recess (22, 24) begins near the edge of the yoke (20).

4 - Support pour pièce cylindrique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque pli (10) de la chape (20), comporte deux creux de renforcement (22, 24). 4 - Support for cylindrical part according to any one of the preceding claims, characterized in that each fold (10) of the yoke (20) comprises two reinforcing recesses (22, 24).

5 - Support pour pièce cylindrique selon la revendication 4, caractérisé en ce que le creux de renforcement supérieur (22) est axialement plus long que le creux inférieur (24). 5 - Support for cylindrical part according to claim 4, characterized in that the upper reinforcing recess (22) is axially longer than the lower recess (24).

6 - Support pour pièce cylindrique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les creux de renforcement (22, 24) sont légèrement décalés transversalement vers l'aile (4) de la chape (20). 6 - Support for cylindrical part according to any one of the preceding claims, characterized in that the reinforcing recesses (22, 24) are slightly offset transversely to the flange (4) of the yoke (20).

7 - Support pour pièce cylindrique selon la revendication 6, caractérisé en ce que vu de l'intérieur de la chape (20) et en partant du centre (C) durayon du pli (10), la grande largeur (L) des creux de renforcement (22, 24) est environ le double de la petite largeur (I). 7 - Support for cylindrical part according to claim 6, characterized in that seen from the inside of the yoke (20) and starting from the center (C) durayon of the fold (10), the large width (L) of the hollows of reinforcement (22, 24) is about twice the small width (I).

8 - Support pour pièce cylindrique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les ailes (4) de la chape 5 (20) sont soudées à l'intérieur des flancs (34) du support (30). 8 - Support for cylindrical part according to any one of the preceding claims, characterized in that the wings (4) of the yoke 5 (20) are welded inside the sidewalls (34) of the support (30).

9 - Ensemble pour train avant de véhicule, comprenant des amortisseurs comportant des supports pour pièce cylindrique (30) reliant la base de ces amortisseurs aux porte-moyeux des roues avant, caractérisé en ce que ces supports pour pièce cylindrique (30) sont réalisés suivant l'une 10 quelconque des revendications précédentes. 9 - Assembly for a vehicle front train, comprising dampers comprising cylindrical piece supports (30) connecting the base of these dampers to the hub carriers of the front wheels, characterized in that these cylindrical piece supports (30) are made according to any one of the preceding claims.

10 - Véhicule automobile équipé de suspensions comportant des amortisseurs disposés sensiblement verticalement, caractérisé en ce que ces amortisseurs sont fixés par des supports pour pièce cylindrique (30) réalisés suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8. 10 - A motor vehicle equipped with suspensions comprising dampers arranged substantially vertically, characterized in that these dampers are fixed by cylindrical piece supports (30) made according to any one of claims 1 to 8.