FR2976864A1

FR2976864A1 - Anti-torque rod for connection between power train and cradle of vehicle i.e. car, has central arch designed to break under stress of hinge pin during frontal impact of vehicle for providing connection between powertrain and cradle

Info

Publication number: FR2976864A1
Application number: FR1155645A
Authority: FR
Inventors: Arnaud Delaye
Original assignee: Peugeot Citroen Automobiles SA
Current assignee: PSA Automobiles SA
Priority date: 2011-06-24
Filing date: 2011-06-24
Publication date: 2012-12-28
Anticipated expiration: 2031-06-24
Also published as: FR2976864B1

Abstract

The rod has a through-hole (10) and another through-hole for receiving a hinge pin. A recessed portion (15) is arranged proximate to the former through-hole. A portion of rod is utilized for separating the former through-hole and the recessed portion. A central arch is designed to break under stress of hinge pin during a frontal impact of the vehicle for providing a connection between a powertrain and a cradle of the vehicle, and for passage of forces by direct contact between the powertrain and the cradle. An independent claim is also included for a vehicle.

Description

BIELLETTE DE LIAISON A MOYENS DE RUPTURE PROGRAMMES, DESTINEE EN PARTICULIER A LA LIAISON ENTRE LE GROUPE MOTOPROPULSEUR ET LE BERCEAU D'UN VEHICULE. CONNECTING LINK WITH PROGRAMMING BREAKING MEANS, IN PARTICULAR FOR THE CONNECTION BETWEEN THE MOTOR POWERTRAIN AND THE CRADLE OF A VEHICLE.

La présente invention concerne une biellette de liaison à moyens de rupture programmés, destinée notamment mais non exclusivement à la liaison entre le groupe motopropulseur (désigné aussi « GMP » dans la suite du texte) et le berceau d'un véhicule, en particulier d'un véhicule automobile. De façon classique, une biellette anti-couple ou antibasculement relie le GMP d'un véhicule au berceau du véhicule, c'est-à-dire au support métallique accroché au châssis qui a pour rôle d'assembler les pièces métalliques telles que le réservoir, le moteur, les amortisseurs, etc. Cette biellette peut engendrer une mauvaise cinématique du GMP lors d'un choc frontal (on parle de « verticalisation » du GMP) et perturber le passage d'effort entre le GMP et le berceau du véhicule. The present invention relates to a connecting link with programmed breaking means, intended in particular but not exclusively to the connection between the powertrain (also referred to as "GMP" in the rest of the text) and the cradle of a vehicle, in particular of a motor vehicle. In a conventional manner, an anti-torque or anti-tip link connects the GMP of a vehicle to the cradle of the vehicle, that is to say the metal support attached to the chassis which has the role of assembling the metal parts such as the reservoir , the engine, the dampers, etc. This rod can cause poor kinematics of the GMP during a frontal impact (we speak of "verticalization" of the GMP) and disrupt the passage of effort between the GMP and the cradle of the vehicle.

Afin d'éviter cette « verticalisation » du GMP par un effet de rotation ou de basculement, de type « saut à la perche », il est nécessaire d'introduire une rupture dans la ligne de transmission d'efforts GMP/biellette/berceau. On connaît déjà différents dispositifs permettant une rupture programmée de la liaison entre la biellette anticouple et le berceau du véhicule. Ainsi, à titre d'exemple, le document WO 2008/000985 décrit une biellette de liaison entre deux organes mobiles l'un par rapport à l'autre, en particulier entre le groupe motopropulseur et la caisse d'un véhicule automobile. La biellette comprend un corps allongé, un premier logement de réception d'un premier arbre, destiné à être solidarisé avec l'un des deux organes, ainsi qu'un second logement de réception d'un second arbre, destiné à être solidarisé avec l'autre des deux organes. La biellette comprend, de plus, des moyens de rupture programmés, interposés entre les deux logements, qui sont propres à se rompre lors de l'application d'un effort selon un axe longitudinal du corps de biellette, de manière à autoriser le rapprochement entre les deux logements. Ces moyens de rupture programmés comprennent une jupe mince, qui relie deux côtés latéraux du corps. Le but de la présente invention est de fournir une biellette de liaison à moyens de rupture programmés, destinée notamment mais non exclusivement à la liaison entre le GMP » et le berceau d'un véhicule, qui permette d'éviter, notamment en cas de choc frontal du véhicule, un mauvais déplacement du GMP, à savoir la « verticalisation » mentionnée précédemment, susceptible de perturber le passage des efforts entre le GMP et la caisse du véhicule. Un autre but de la présente invention est de fournir une telle biellette à moyens de rupture programmés, qui soit de conception et de réalisation simples, qui soit de fonctionnement sûr et qui soit économique. Pour parvenir à ces buts, la présente invention a pour objet une biellette de liaison à moyens de rupture programmés destinée notamment à la liaison entre le GMP et le berceau d'un véhicule, qui présente la forme d'un corps allongé dans la direction des efforts entre le GMP et le berceau. Ce corps de biellette comprend un premier orifice traversant pour recevoir un axe d'articulation de la biellette avec le berceau et un second orifice traversant pour recevoir un axe d'articulation de la biellette avec le GMP. Des moyens de rupture programmés sont prévus, qui sont constitués par une partie évidée du corps de la biellette. Cette partie évidée est proche dudit premier orifice traversant, et est de largeur transversale au moins égale au diamètre dudit premier orifice traversant. De plus, cette partie évidée est située en aval dudit premier orifice traversant selon la direction des efforts entre le GMP et le berceau. La partie de biellette, qui sépare le premier orifice traversant et la partie évidée, dite « arche centrale », est destinée à se rompre sous l'effort de l'axe d'articulation avec le berceau lors d'un choc frontal du véhicule, de telle sorte qu'il y a alors un rapprochement entre le GMP et le berceau et, par conséquent, le passage des efforts par contact direct entre le GMP et le berceau. Selon le mode préféré de réalisation de l'invention, le premier orifice traversant et les moyens de rupture programmés définis ci-dessus sont situés dans le noyau de la biellette. Selon le mode préféré de réalisation de l'invention également, la partie dite « arche centrale » est sensiblement en forme de tronçon de couronne circulaire, et l'épaisseur de cette l'arche centrale selon la direction des efforts entre le GMP et le berceau est inférieure au rayon du premier orifice traversant. Cette épaisseur de l'arche centrale selon la direction des efforts entre le GMP et le berceau est calculée de telle sorte que la rupture de l'arche centrale n'est possible qu'en cas d'efforts longitudinaux très importants sur la biellette, c'est-à-dire au-delà d'un seuil prédéterminé. La présente invention a aussi pour objet un véhicule, en particulier un véhicule automobile, qui comporte une biellette anti-couple de liaison entre le GMP et le berceau, ladite biellette anti-couple étant conforme à celle décrite ci-dessus dans ses grandes lignes, de telle sorte qu'est évitée, en cas de choc frontal du véhicule, un mouvement de « verticalisation » du GMP susceptible de perturber le passage des efforts entre le GMP et le berceau du véhicule. D'autres buts, avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront dans la description qui suit d'un exemple de réalisation, non limitatif de l'objet et de la portée de la présente demande de brevet, accompagnée de dessins dans lesquels : - la figure 1 est une vue frontale d'une biellette anti-couple selon la présente invention, - la figure 2 est une vue agrandie du noyau de la 35 biellette de la figure 1, montrant les moyens de rupture programmés de la biellette, et - les figures 3 et 4 illustrent, de manière schématique, le rôle des moyens de rupture programmés de la biellette sur la cinématique du GMP en cas de choc frontal du véhicule. In order to avoid this "verticalization" of the GMP by a rotation or tilting effect of the "pole vault" type, it is necessary to introduce a break in the GMP / link / cradle transmission line. Various devices are already known for allowing a programmed break in the connection between the anti-torque rod and the cradle of the vehicle. Thus, for example, WO 2008/000985 discloses a connecting rod between two members movable relative to each other, particularly between the powertrain and the body of a motor vehicle. The rod comprises an elongate body, a first housing for receiving a first shaft, intended to be secured to one of the two members, and a second housing for receiving a second shaft, intended to be secured to the other of the two organs. The link comprises, in addition, programmed breaking means interposed between the two housings, which are adapted to break during the application of a force along a longitudinal axis of the link body, so as to allow the connection between both dwellings. These programmed breaking means comprise a thin skirt, which connects two lateral sides of the body. The object of the present invention is to provide a connecting rod with programmed breaking means, intended in particular but not exclusively for the connection between the GMP "and the cradle of a vehicle, which makes it possible to avoid, especially in the event of impact front of the vehicle, poor displacement of the GMP, namely the "verticalization" mentioned above, likely to disrupt the passage of efforts between the GMP and the vehicle body. Another object of the present invention is to provide such a rod with programmed breaking means, which is simple in design and construction, which is safe operation and is economical. To achieve these aims, the present invention relates to a connecting rod with programmed breaking means intended in particular for the connection between the GMP and the cradle of a vehicle, which has the shape of an elongated body in the direction of efforts between the GMP and the cradle. This link body comprises a first through hole for receiving a hinge pin of the link with the cradle and a second through hole for receiving a link axis of the link with the GMP. Scheduled breaking means are provided, which consist of a recessed part of the body of the rod. This recessed portion is close to said first through hole, and is of transverse width at least equal to the diameter of said first through hole. In addition, this recessed portion is located downstream of said first through hole in the direction of the efforts between the GMP and the cradle. The link portion, which separates the first through hole and the recessed portion, called "central arch" is intended to break under the force of the hinge axis with the cradle during a frontal impact of the vehicle, so that there is then a reconciliation between the GMP and the cradle and, therefore, the passage of efforts by direct contact between the GMP and the cradle. According to the preferred embodiment of the invention, the first through hole and the programmed breaking means defined above are located in the core of the rod. According to the preferred embodiment of the invention also, the so-called "central arch" portion is substantially in the shape of a circular crown section, and the thickness of this central arch in the direction of the forces between the GMP and the cradle is smaller than the radius of the first through hole. This thickness of the central arch in the direction of the forces between the GMP and the cradle is calculated so that the rupture of the central arch is possible only in case of very large longitudinal forces on the rod, c that is, beyond a predetermined threshold. The present invention also relates to a vehicle, in particular a motor vehicle, which comprises an anti-torque connecting rod between the GMP and the cradle, said anti-torque rod being in accordance with that described above in outline, in such a way that, in the event of a frontal impact of the vehicle, a movement of "verticalization" of the GMP that can disturb the passage of forces between the GMP and the cradle of the vehicle is avoided. Other objects, advantages and features of the invention will appear in the following description of an example of embodiment, not limiting the object and scope of the present patent application, accompanied by drawings in which: - the FIG. 1 is a front view of an anti-torque rod according to the present invention; FIG. 2 is an enlarged view of the core of the rod of FIG. 1, showing the programmed breaking means of the rod, and Figures 3 and 4 illustrate, schematically, the role of the programmed breaking means of the rod on the kinematics of the GMP in the event of frontal impact of the vehicle.

En référence au dessin de la figure 1, on a représenté une biellette anti-couple inférieure, dénommée « biellette » dans la suite du texte, qui assure la liaison entre le GMP et le berceau d'un véhicule automobile, comme exposé dans la suite du texte. With reference to the drawing of Figure 1, there is shown a lower anti-torque rod, called "rod" in the following text, which provides the connection between the GMP and the cradle of a motor vehicle, as discussed in the following of text.

De manière classique, la biellette présente une forme de corps relativement allongé d'axe longitudinal XX' avec une partie sensiblement centrale renforcée désignée « noyau », référencée 30, qui porte un premier orifice 10 pour l'articulation de la biellette sur le berceau du véhicule. Le corps de biellette est prolongé par une bague, qui porte un second orifice, référencé 20, pour l'articulation de la biellette sur le GMP du véhicule. Conformément au principe de la présente invention, pour éviter une mauvaise cinématique du GMP lors d'un choc frontal du véhicule, des moyens de rupture programmés sont prévus sur la biellette. En référence également au dessin de la figure 2, ces moyens de rupture programmés sont constitués par une partie évidée 15 du noyau 30 de la biellette. Cette partie évidée 15 est proche du premier orifice traversant 10 et de largeur transversale « l » au moins égale au diamètre « d » dudit premier orifice traversant 10. De plus, cette partie évidée 15 est située en aval de l'orifice traversant selon la direction des efforts (illustrés par la flèche « F » de la figure 2) entre le GMP et le berceau en cas de choc frontal du véhicule. La partie du noyau de la biellette, qui sépare le premier orifice traversant 10 et la partie évidée 15, est dite « arche centrale » 12 et est destinée à se rompre sous l'effort de l'axe d'articulation de la biellette avec le berceau lors d'un choc frontal du véhicule, de telle sorte qu'il y a alors un rapprochement entre le GMP et le berceau et, par conséquent, le passage des efforts par contact direct entre le GMP et le berceau du véhicule (figure 4). Cette arche centrale 12 est sensiblement en forme de tronçon de couronne circulaire. Son épaisseur, selon la direction des efforts entre le GMP et le berceau, est sensiblement inférieure au rayon du premier orifice traversant 10, et est calculée de telle sorte que la rupture de l'arche centrale 12 n'est possible qu'en cas d'efforts longitudinaux « F » exceptionnels sur la biellette, au-delà d'un seuil prédéterminé. En référence aux dessins des figures 2 à 4, le fonctionnement de l'invention est le suivant. En l'absence de choc frontal du véhicule, le GMP du véhicule, référencé 2, est séparé du berceau du véhicule 15 d'une distance Do. Lors d'un choc frontal du véhicule, les efforts engendrés par le choc transmis dans la chaîne GMP/biellette/berceau ont pour résultat que l'arche centrale 12 est déchirée par l'axe d'articulation de la biellette sur 20 le berceau 1. Ce dernier se déplace dans le noyau 30 de la biellette, selon la direction XX', de sa position d'origine dans l'orifice traversant 10 dans une nouvelle position au fond de la partie évidée 15 représentée sur le dessin de la figure 2. Sur cette figure 2, la rupture de l'arche centrale 25 12 est illustrée par les marques de rupture désignées « R » et l'axe d'articulation de la biellette sur le berceau est désigné « A » dans sa position après rupture de la partie d'arche centrale 12. Il résulte de la rupture de l'arche centrale 12 et du déplacement de l'axe A un rapprochement 30 selon XX' du GMP, plus précisément de la boîte de vitesses du véhicule, et du berceau 1, et par conséquent le passage des efforts « F » par contact direct entre le GMP 2 et le berceau 1, comme illustré sur le schéma de la figure 4. Ce rapprochement est illustré sur la figure 4 par la distance 35 référencée Dl, inférieure à Do, et ce contact direct par la référence « Z ». In a conventional manner, the rod has a relatively elongated body shape with a longitudinal axis XX 'with a substantially central reinforced portion designated "core", referenced 30, which carries a first hole 10 for the articulation of the rod on the cradle of the vehicle. The link body is extended by a ring, which carries a second orifice, referenced 20, for the articulation of the rod on the GMP of the vehicle. In accordance with the principle of the present invention, to avoid poor kinematics of the GMP during a frontal impact of the vehicle, programmed breaking means are provided on the rod. Referring also to the drawing of Figure 2, these programmed breaking means are constituted by a recessed portion 15 of the core 30 of the rod. This recessed portion 15 is close to the first through hole 10 and transverse width "1" at least equal to the diameter "d" of said first through hole 10. In addition, this recessed portion 15 is located downstream of the through orifice according to the direction of the forces (illustrated by the arrow "F" in Figure 2) between the GMP and the cradle in the event of frontal impact of the vehicle. The portion of the core of the rod, which separates the first through hole 10 and the recessed portion 15, is called "central arch" 12 and is intended to break under the force of the axis of articulation of the rod with the cradle during a frontal impact of the vehicle, so that there is then a reconciliation between the GMP and the cradle and, consequently, the passage of efforts by direct contact between the GMP and the cradle of the vehicle (Figure 4 ). This central arch 12 is substantially in the shape of a circular crown section. Its thickness, in the direction of the forces between the GMP and the cradle, is substantially smaller than the radius of the first through-orifice 10, and is calculated so that the rupture of the central arch 12 is possible only in case of exceptional longitudinal forces "F" on the rod, beyond a predetermined threshold. With reference to the drawings of Figures 2 to 4, the operation of the invention is as follows. In the absence of frontal impact of the vehicle, the GMP of the vehicle, referenced 2, is separated from the cradle of the vehicle 15 by a distance Do. During a frontal impact of the vehicle, the forces generated by the shock transmitted in the GMP / link / cradle chain result in the central arch 12 being torn by the axis of articulation of the rod on the cradle 1. The latter moves in the core 30 of the rod, in the XX 'direction, from its original position in the through hole 10 to a new position at the bottom of the recessed portion 15 shown in the drawing of FIG. In this FIG. 2, the rupture of the central arch 12 is illustrated by the break marks designated "R" and the axis of articulation of the link on the cradle is designated "A" in its position after breaking. the central arch portion 12. It results from the rupture of the central arch 12 and the movement of the axis A a 30 approximation along XX 'of the GMP, more precisely of the vehicle gearbox, and the cradle 1 , and therefore the passage of the "F" efforts by direct contact between GMP 2 and cradle 1, as shown in the diagram of Figure 4. This approximation is illustrated in Figure 4 by the distance referenced Dl, less than Do, and this direct contact by the reference "Z".

Comme déjà exposé précédemment, le niveau de rupture de l'arche centrale est déterminé pour être compatible avec des efforts « F » exceptionnels, par exemple des efforts de l'ordre de 20 kN (Kilonewton). As already explained above, the level of rupture of the central arch is determined to be compatible with exceptional "F" efforts, for example efforts of the order of 20 kN (Kilonewton).

La biellette de liaison à moyens de rupture programmés décrite ci-dessus présente l'avantage d'éviter une mauvaise cinématique du GMP lors d'un choc frontal du véhicule, c'est-à-dire d'une rotation vers la verticale ou « verticalisation » du GMP par un effet de type « saut à la perche » sous l'action des efforts engendrés sur le GMP, la biellette et le berceau du véhicule par le choc frontal. Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté ci-dessus à titre d'exemple ; d'autres modes de réalisation peuvent être conçus par l'homme de métier sans sortir du cadre et de la portée de la présente invention. The link rod with programmed breaking means described above has the advantage of avoiding a bad kinematics of the GMP during a frontal impact of the vehicle, that is to say a rotation towards the vertical or " verticalization "of the GMP by a" pole vault "type effect under the action of the forces generated on the GMP, the connecting rod and the cradle of the vehicle by the frontal impact. Of course, the present invention is not limited to the embodiment described and shown above by way of example; other embodiments may be devised by those skilled in the art without departing from the scope and scope of the present invention.

Claims

REVENDICATIONS1. Biellette de liaison à moyens de rupture programmés destinée notamment à la liaison entre le GMP et le berceau d'un véhicule, qui présente la forme d'un corps allongé dans la direction des efforts entre le GMP et le berceau, ledit corps comprenant un premier orifice traversant (10) pour recevoir un axe d'articulation (« A ») de la biellette avec le berceau (1), un second orifice traversant (20) pour recevoir un axe d'articulation de la biellette avec le GMP (2), caractérisée en ce que les moyens de rupture programmés de la biellette sont constitués par une partie évidée (15) du corps de la biellette, ladite partie évidée (15) étant proche dudit premier orifice traversant (10), de largeur transversale (« 1 ») au moins égale au diamètre (« d ») dudit premier orifice traversant (10) et située en aval de ce dernier selon la direction des efforts (« F ») entre le GMP (2) et le berceau (1) en cas de choc frontal du véhicule, la partie de biellette séparant le premier orifice traversant (10) et la partie évidée (15), dite « arche centrale » (12), étant destinée à se rompre sous l'effort de l'axe d'articulation (« A ») avec le berceau lors dudit choc frontal du véhicule, de telle sorte qu'il y a alors un rapprochement entre le GMP (2) et le berceau (1) et, par conséquent, le passage des efforts par contact direct entre le GMP (2) et le berceau (1). REVENDICATIONS1. Binding link with programmed breaking means intended in particular for the connection between the GMP and the cradle of a vehicle, which has the shape of an elongate body in the direction of the forces between the GMP and the cradle, said body comprising a first through hole (10) for receiving a hinge axis ("A") of the link with the cradle (1), a second through hole (20) for receiving a link axis of the link with the GMP (2) , characterized in that the programmed breaking means of the link are constituted by a recessed portion (15) of the body of the rod, said recessed portion (15) being close to said first through-orifice (10), of transverse width ("1 ") At least equal to the diameter (" d ") of said first through hole (10) and located downstream thereof in the direction of efforts (" F ") between the GMP (2) and the cradle (1) in case the frontal collision of the vehicle, the part of the link separating the first through hole (10) and the recessed portion (15), said "central arch" (12), being intended to break under the force of the hinge pin ("A") with the cradle during said shock of the vehicle, so that there is then a reconciliation between the GMP (2) and the cradle (1) and, consequently, the passage of efforts by direct contact between the GMP (2) and the cradle (1). ).

2. Biellette selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit premier orifice traversant (10) et les moyens de rupture programmés sont situés dans le noyau (30) de la biellette. 2. Rod according to claim 1, characterized in that said first through hole (10) and the programmed breaking means are located in the core (30) of the link.

3. Biellette selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que ladite arche centrale (12) est sensiblement en forme de tronçon de couronne circulaire. 3. Rod according to any one of claims 1 and 2, characterized in that said central arch (12) is substantially shaped circular ring section.

4. Biellette selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que l'épaisseur de l'arche centrale (12) selon la direction des efforts (« F ») entrele GMP (2) et le berceau (1) est inférieure au rayon (« d/2 ») dudit premier orifice traversant (10). 4. Rod according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the thickness of the central arch (12) in the direction of effort ("F") between the GMP (2) and the cradle (1) is smaller than the radius ("d / 2") of said first through hole (10).

5. Biellette selon la revendication 4, caractérisée en ce que ladite épaisseur de l'arche centrale (12) selon la direction des efforts entre le GMP (2) et le berceau (1) est calculée de telle sorte que la rupture de l'arche centrale (12) n'est possible qu'en cas d'efforts longitudinaux (« F ») exceptionnels sur la biellette, au-delà d'un seuil prédéterminé. 5. Rod according to claim 4, characterized in that said thickness of the central arch (12) in the direction of the forces between the GMP (2) and the cradle (1) is calculated so that the rupture of the central arch (12) is possible only in case of exceptional longitudinal forces ("F") on the rod, beyond a predetermined threshold.

6. Véhicule, en particulier véhicule automobile, qui comporte une biellette anti-couple de liaison entre le GMP (2) et le berceau (1), caractérisé en ce que ladite biellette anti-couple est conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 5, de telle sorte qu'est évitée, en cas de choc frontal du véhicule, un mouvement de « verticalisation » du GMP (2) susceptible de perturber le passage des efforts entre le GMP (2) et le berceau (1) du véhicule. 25 6. Vehicle, in particular a motor vehicle, which comprises an anti-torque connecting rod between the GMP (2) and the cradle (1), characterized in that said anti-torque rod is in accordance with any one of claims 1 to 5, so that, in the event of a frontal collision of the vehicle, a "verticalizing" movement of the GMP (2) is prevented, which can disturb the passage of forces between the GMP (2) and the cradle (1) of the vehicle. vehicle. 25