WO2024133526A1 - Procédé de fabrication de structures d'essieu torsible - Google Patents

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WO2024133526A1
WO2024133526A1 PCT/EP2023/087053 EP2023087053W WO2024133526A1 WO 2024133526 A1 WO2024133526 A1 WO 2024133526A1 EP 2023087053 W EP2023087053 W EP 2023087053W WO 2024133526 A1 WO2024133526 A1 WO 2024133526A1
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manufacturing
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PCT/EP2023/087053
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Pierre Blanche
Nicolas DELAURE
Emmanuel Gallo
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Renault S.A.S.
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Definitions

  • the present invention relates to a method of manufacturing twistable axle structures of a motor vehicle.
  • Known rear axles of motor vehicles include a pair of suspension arms making it possible to connect the rear wheel supports to the body.
  • the two suspension arms are pivotally mounted on the body and extend towards the rear of the vehicle.
  • these two facing suspension arms are connected to each other by a crosspiece.
  • axle crossmembers are then subjected to both high driving stresses and large amplitude deformations to control oscillations on slopes as well as camber and steering movements induced by this slope.
  • the sleepers are usually tubular and their profile generally varies symmetrically, from the center towards the two ends. They are generally made from a stamped and welded sheet metal blank or a stamped tube.
  • a problem which arises and which the present invention aims to resolve is to provide a method of manufacturing twistable axle structures which does not burden the cost of the vehicles.
  • a method for manufacturing twistable axle structures of a motor vehicle comprising the following steps: pairs of first arms of a first section are provided adapted to connect the two wheels and the body a first type of vehicle and pairs of second arms of a second section greater than said first section, adapted to connect the two wheels and the body of a second type of vehicle; a plurality of crosspieces is provided to be able to connect the arms of said pairs of arms together respectively.
  • the crosspieces of said plurality of crosspieces are all identical and we further provide: pairs of first T-shaped coupling sleeves each having a connecting end with said crosspieces and on the opposite side a first receiving seat of a first width to be able to receive arms from said pairs of first arms; and, pairs of second T-shaped coupling sleeves each having a connection end with said crosspieces and opposite a second receiving seat of a second width greater than said first width, to be able to receive arms of said pairs of second arms.
  • a characteristic of the invention lies in the implementation of a single type of crossmember in the twistable axle structures of different types of motor vehicles, where the section of the pairs of suspension arms varies.
  • different sleeves are used, the connecting end of which is identical for all so as to be able to receive the end of the crosspieces, and the opposite end of which, i.e. the receiving seat, is more or less wide to adapt to the arm section.
  • said connecting end has a free edge closed on itself and each of said crosspieces is fitted inside said free edge. So, the end of the crosspieces is engaged inside the free edge of the sleeves, which improves the mechanical strength of the connection.
  • first weld bead preferably extends continuously all around the end of the crosspiece, and straddling the edge and the crosspiece.
  • each of said sleeves has, opposite the fitting end, two facing notches to form the seat.
  • These two notches are preferably made in a U shape and they are symmetrical to each other in relation to a median plane. In this way, they perfectly form the seat on which the arm rests.
  • said two notches define a notched edge and said notched edge is connected to said arms by a second weld bead.
  • the indented edge is continuous and it closes on itself. Therefore, a second weld bead, preferably continuous, is applied in a loop to the joint between the notched edge and the arm. In this way, a perfect connection of the sleeve and the arm is obtained.
  • each of said sleeves is formed of two arched pieces welded together.
  • the sleeves are thus made from two arched pieces cut and stamped from a metal plate. They are thus produced at an advantageous cost. They are then welded to each other as will be explained below.
  • each of said two arched pieces comprises a portion of cylindrical symmetry having two facing wings defining a straight edge, and a middle portion extending in a point opposite said right edge.
  • the two arched pieces are connected by their two wings, so that their straight edges extend in the same plane.
  • the straight edges thus define the fitting perimeter of the end of the crosspieces.
  • the middle portions of the two arched pieces together define the seat capable of receiving the arm.
  • the two arched pieces are welded together before connecting the crosspiece and the arms.
  • one of said two arched pieces of each of said second sleeves T-shaped coupling has a median portion offset from said cylindrical portion.
  • the recessed middle portion is substantially separated from the middle portion of the other of the two arched pieces.
  • the two middle portions spaced apart from each other makes it possible to obtain a wider seat to accommodate the arms of a higher section.
  • the other of said two arched pieces of each of said second T-shaped coupling sleeves advantageously has a notched pointed middle portion. This notch is made in a plane substantially parallel to the right edge so as to make the connection with an arm of a larger section easier.
  • At least pairs of third arms of a third section greater than said second section are provided, adapted to connect the two wheels and the body of at least one third type of vehicle; and, we provide at least pairs of third T-shaped coupling sleeves each having a connection end with said crosspieces and on the opposite side a third receiving seat of a third width to be able to receive arms of said pairs of third arms .
  • a single type of sleeper is used, identical in their dimensions and in their section, for a plurality of types of motor vehicles.
  • the costs of designing and producing a single crosspiece are amortized over a larger number of vehicles. Therefore, the manufacturing costs of the twistable axle structure according to the invention are reduced.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view of a conventional twistable axle structure of a motor vehicle
  • FIG. 2 is a partial schematic top view of an axle structure according to the invention according to one mode of implementation
  • FIG. 3 is a partial schematic top view of an axle structure according to the invention according to another mode of implementation
  • FIG. 4 is a schematic sectional view along plan IV - IV referenced in [Fig. 2]
  • FIG. 5 is a schematic sectional view along the plane V - V referenced in [Fig. 2] ;
  • FIG. 6A is a schematic side perspective view of an element of the object shown in [Fig. 2]
  • FIG. 6B is a schematic perspective view of an element of the object of [Fig. 6A] ;
  • FIG. 6C is a schematic perspective view of another element of the object of [Fig. 6A] ;
  • FIG. 7A is a schematic side perspective view of an element of the object shown in [Fig. 3]
  • FIG. 7B is a schematic perspective view of an element of the object of [Fig. 7A] ;
  • FIG. 7C is a schematic perspective view of another element of the object of [Fig. 7A] ;
  • FIG. 1 partially shows a structure of a twistable axle 10 of a motor vehicle obtained according to a usual method. Also, it is inscribed in an orthogonal reference frame X, Y, Z, in which the axis the Y axis extends in a transverse direction of the vehicle, oriented from left to right; and the Z axis extends in a vertical direction, oriented away from the ground.
  • the arms 12, 14 have two opposite suspension arms, a right arm 12, a left arm 14, and a crosspiece 16 connecting together the two arms 12, 14.
  • the two suspension arms 12, 14 have, at their end, towards the front of the vehicle in direction -X, each a socket 18 allowing the two articulated arms to be mounted on the body of the vehicle.
  • the arms 12, 14 include wheel supports 20.
  • the crosspiece 16 is tubular and here, curved in an arc. It has two ends opposite each other 22, 24 connected in T respectively to the two opposite suspension arms 12, 14.
  • its section is oblong at its ends and it varies from one end 22 to the other 24.
  • the two ends 22, 24 are stamped and cut so as to provide two facing notches to form a seat adapted to receive the arms 12, 14.
  • the crosspiece 16 and the arms are then welded together at the joint defined by the seat.
  • the two suspension arms 12, 14 are then rigidly connected by the crosspiece 16.
  • the manufacturing process according to the invention makes it possible to connect together the same type of crossmember to suspension arms of different sections.
  • FIG. 3 partially illustrates, seen from above, a left arm of small section 26 connected to a crosspiece conforming to the invention 28 by means of a first sleeve 30.
  • the crosspiece 28 has an end 29 fitted into the first sleeve 30.
  • FIG. 2 represents, also seen from above, a left arm of large section 32 connected to the end 29 of a crosspiece 28 according to the invention by means of a second sleeve 34.
  • the two crosspieces according to the invention 28 are completely identical and they have the same profile and therefore, the same section, particularly at their end 29 for connection to the two sleeves 30, 34.
  • FIG. 4 shows in detail, seen from the inside of the arm 32 for example, shown in [Fig. 2], a cylindrical connecting end 36 of the second sleeve 34.
  • This cylindrical connecting end 36 of the second sleeve 34 has the same section as the cylindrical connecting end 38 of the first sleeve 30 illustrated in [Fig. 3], This section is oblong and extends along the X axis.
  • cylindrical connecting end 36 has a free edge 40 terminating in a straight looped edge 42 which defines an average plane.
  • the end 29 of the crosspiece 28 fitted into the connecting end 36 of the second sleeve 34.
  • the end 29 of the crosspiece 28 has a cross section substantially identical to the straight section of the connecting end 36 so as to be able to be engaged axially, without play in the vertical plane (X, Z).
  • the second sleeve 34 is formed of two second arched pieces, a second lower piece 44 and a second piece upper 46. These arched parts are cut and stamped inexpensively from metal plates.
  • the second lower arched piece 44 has two second lower facing wings 48, 50, while the second upper arched piece 46 has two second upper facing wings 52, 54.
  • the second lower and upper wings respectively facing 48, 50; 52, 54 are respectively connected in pairs by welding to form the second sleeve 34.
  • the two second lower wings facing each other 48, 50 each have a double second S-shaped deformation towards the outside to reveal two second clearances 56, 58.
  • These two clearances make it possible to respectively accommodate the two second upper wings facing each other 52, 54 without modifying their curvature.
  • the welds will be carried out at the joint between the wings 52, 48; 54, 50.
  • the second upper arched piece 46 of the second sleeve 34 has a second upper median pointed portion 60 in the extension of a second upper cylindrical portion 61.
  • the second sleeve 34 comprises the second lower arched part 44, here hidden, and which has a second lower median pointed portion 62 facing the second upper median portion 60 and in the extension of a second lower cylindrical portion 63.
  • first sleeve 30 is made in the same way, as will be explained below. Also, identical parts will have the same reference assigned a prime sign: “'”.
  • FIG. 7C shows the first arched lower piece 44' of the first sleeve 30. It has cylindrical symmetry. It reveals the first lower cylindrical portion 63' and the first two lower wings facing each other 48', 50'. Also appears, the first lower median pointed portion 62', in the axial extension of the first lower cylindrical portion 63' and opposite a first lower straight edge 64'. Furthermore, opposite the first lower straight edge 64', the two facing lower wings 48', 50' have two first opposite lower curved edges 66', 68' converging towards the lower middle portion 62'.
  • FIG. 7B shows on the opposite side the first upper arch piece 46'. It also has cylindrical symmetry and [Fig. 7B] reveals the first upper cylindrical portion 6T and the first two upper wings facing each other 52', 54' as well as the first upper median pointed portion 60' in the axial extension of the first upper cylindrical portion 61', at the opposite a first upper right edge 70'.
  • the two upper wings facing each other 52', 54' have two first opposite upper curved edges 72', 74'.
  • first upper arched piece 46' has a first reinforcing rib 68' which extends axially in the first upper cylindrical portion 6T and fades into the first upper median pointed portion 60'.
  • first lower arch piece 44' and the first upper arch piece 46' are connected to each other by their wings 48', 50'; 52', 54' as indicated above to lead to the first type of sleeve 30 illustrated in [Fig. 7A],
  • first two lower curved edges 66', 68' and the first two upper curved edges 72', 74' come in the extension of each other, so as to form two opposite notches 76', 78' in an arc joining the two first central pointed portions 60', 62'.
  • first 80' seat we thus form a first 80' seat.
  • first upper cylindrical portion 6T and the first lower cylindrical portion 63' together form a first connecting end 36'.
  • This first connecting end 36' is substantially cylindrical.
  • FIG. 6A [Fig. 6B] and [Fig. 6C] illustrating the design and production of the second type of sleeve 34 illustrated in [Fig. 2] and adapted to the arm of large section 32. It will be observed that the production is identical to that of the first type of sleeve 30, and that only the design varies significantly.
  • [Fig. 6C] shows the second lower arched piece 44 of the second sleeve 34. It also has cylindrical symmetry. It reveals the second lower cylindrical portion 63 and the two second lower wings facing 48, 50. The second lower cylindrical portion 63 is identical to the first lower cylindrical portion 63' of the first lower arched piece 44'.
  • the second lower middle pointed portion 62 in the axial extension of the second lower cylindrical portion 63 and opposite a second lower straight edge 64. Also, this second lower middle pointed portion 62 has a transverse notch. Consequently, it is significantly shorter than the first lower median pointed portion 62'.
  • the two second lower wings facing each other 48, 50 have two second opposite lower curved edges 66, 68 converging towards the second lower middle portion 62.
  • FIG. 6B shows on the opposite side the second upper arched piece 46. It reveals a second upper cylindrical portion 61 and the two second upper wings facing each other 52, 54.
  • the second upper cylindrical portion 61 is identical to the first upper cylindrical portion 61' of the first upper arched piece 46'.
  • the second upper median pointed portion 60 extends offset from the second upper cylindrical portion 61 which it extends opposite the second upper straight edge 70.
  • the radius of curvature of the upper central pointed portion 60 is substantially greater than the radius of curvature of the second upper cylindrical portion 61.
  • the radius of curvature of the second upper median pointed portion 60 is greater than the radius of curvature of the first upper median pointed portion 60'.
  • the two second upper wings facing each other 52, 54 have two second opposite upper curved edges 72, 74, with a radius of curvature greater than that of the first two upper curved edges opposite 72', 74'.
  • the two second upper wings facing each other 52, 54 have two second opposite upper curved edges 72, 74 whose radius of curvature is greater than that of the two first opposite upper curved edges 72', 74' of the first two facing upper wings 52', 54'.
  • the second upper arched piece 46 has a second reinforcing rib 68 which extends axially in the second upper cylindrical portion 61 and fades into the second upper middle pointed portion 60.
  • the second lower arched piece 44 and the second upper arched piece 46 are then connected to each other by their wings 48, 50; 52, 54 to lead to the second type of sleeve 34 illustrated in [Fig. 6A],
  • the two second lower curved edges 66, 68 and the two second upper curved edges 72, 74 come in the extension of each other, so as to form two opposite notches 76, 78 in an arc joining the two first central pointed portions 60, 62, then forming a second seat 80.
  • the second upper cylindrical portion 61 and the second lower cylindrical portion 63 together form the second connecting end 36, illustrated in [Fig. 4] and [Fig. 5], It is substantially cylindrical.
  • pairs of first arms of small section are provided adapted to connect the two wheels and the body of a first type of vehicle and pairs of second arms of a second section greater than said first section, adapted to connect the two wheels and the body of a second type of vehicle. Also, we provide a plurality of the same crosspieces as described above.
  • pairs of first sleeves 30 are provided, each having a first connecting end 36'.
  • the end of the crosspieces is fitted inside the connecting end 36' and a weld bead is applied to the joint between the end of the crosspiece and the first sleeve 30.
  • the first receiving seat 80' can receive an arm of small width, perpendicular to the crosspiece. We proceed then applying a weld bead straddling the sleeve and the arm at the level of the first receiving seat 80'.
  • Each of the crosspieces is then equipped with a pair of first sleeves 30.
  • pairs of second sleeves 34 are provided, each having a connecting end 36 and the end of the crosspieces is fitted inside the connecting end 36. Then a weld bead is applied. at the joint between the end of the crosspiece and the second sleeve 34.
  • the second receiving seat 80 can accommodate a very wide arm. We then proceed to apply a weld bead straddling the sleeve and the arm at the level of the second receiving seat 80.
  • Each of the crosspieces is also equipped with a pair of second sleeves 34.
  • the process is not limited to the implementation of two types of sleeve. It is envisaged to use pairs of arms with an intermediate section and consequently to produce sleeves whose connecting end has an intermediate section.

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Abstract

La présente invention concerne un procédé de fabrication de structures d'essieu comprenant les étapes suivantes : on fournit des paires de premiers bras d'une première section et des paires de deuxième bras (32) d'une deuxième section supérieure à ladite première section; on fournit une pluralité de traverses (28) pour pouvoir relier ensemble respectivement lesdites paires de bras (32). Les traverses (28) sont toutes identiques et on fournit en outre : des paires de premiers manchons présentant chacun une extrémité de liaison et à l'opposé un premier siège de réception d'une première largeur pour pouvoir recevoir des bras desdites paires de premiers bras; et, des paires de deuxièmes manchons (34) présentant chacun une extrémité de liaison et à l'opposé un deuxième siège de réception d'une deuxième largeur supérieure à ladite première largeur, pour pouvoir recevoir des bras desdites paires de deuxièmes bras (32).

Description

Titre de l'invention : Procédé de fabrication de structures d’essieu torsible
[La présente invention se rapporte à un procédé de fabrication de structures d’essieu torsible de véhicule automobile.
Des essieux arrière connus de véhicules automobiles comprennent une paire de bras de suspension permettant de relier les supports de roue arrière à la caisse. Les deux bras de suspension sont montés à pivotement sur la caisse et il s’étendent vers l’arrière du véhicule. En outre, ces deux bras de suspension en regard sont reliés entre eux par une traverse.
Ce type d’essieu est couramment mis en œuvre à l’arrière des véhicules de tourisme. Les traverses d’essieu sont alors soumises à la fois à des sollicitations élevées en roulage et à des déformations de grande amplitude pour maîtriser les oscillations en dévers ainsi que des mouvements de carrossage et de braquage induits par ce dévers.
Les traverses sont usuellement tubulaires et leur profil varie généralement de façon symétrique, du centre vers les deux extrémités. Elles sont généralement réalisées à partir d’un flan de tôle embouti et soudé ou d’un tube embouti.
En outre, leur dimension et leur géométrie sont dictées par le type de véhicules automobiles auxquels elles sont destinées. En effet, elles dépendent notamment de la masse possiblement supportée par le train arrière du véhicule, de la voie ou encore de la longueur des bras de suspension.
Ainsi, des traverses de différents types sont élaborées pour pouvoir répondre aux exigences des différents types de véhicules.
En revanche, la conception des traverses et leur réalisation sont relativement complexes et elles requièrent de lourds investissements, notamment pour réaliser les outillages nécessaires à cette réalisation. Partant, le coût des véhicules automobiles est grevé d’autant.
Aussi, un problème qui se pose et que vise à résoudre la présente invention est de fournir un procédé de fabrication de structures d’essieu torsible qui n’obère pas le coût des véhicules.
Dans ce but, il est proposé un procédé de fabrication de structures d’essieu torsible de véhicule automobile comprenant les étapes suivantes : on fournit des paires de premiers bras d’une première section adaptées à relier les deux roues et la caisse d’un premier type de véhicule et des paires de deuxièmes bras d’une deuxième section supérieure à ladite première section, adaptées à relier les deux roues et la caisse d’un deuxième type de véhicule ; on fournit une pluralité de traverses pour pouvoir relier ensemble respectivement les bras desdites paires de bras. Les traverses de ladite pluralité de traverses sont toutes identiques et on fournit en outre : des paires de premiers manchons d’accouplement en T présentant chacun une extrémité de liaison avec lesdites traverses et à l’opposé un premier siège de réception d’une première largeur pour pouvoir recevoir des bras desdites paires de premiers bras ; et, des paires de deuxièmes manchons d’accouplement en T présentant chacun une extrémité de liaison avec lesdites traverses et à l’opposé un deuxième siège de réception d’une deuxième largeur supérieure à ladite première largeur, pour pouvoir recevoir des bras desdites paires de deuxièmes bras.
Ainsi, une caractéristique de l’invention réside dans la mise en œuvre d’un seul type de traverse dans les structures d’essieu torsible de différents types de véhicules automobiles, où la section des paires de bras de suspension varie. Pour ce faire, on met en œuvre des manchons différents, dont l’extrémité de liaison est identique pour tous de manière à pouvoir recevoir l’extrémité des traverses, et dont l’extrémité opposée, soit le siège de réception, est plus ou moins large pour pouvoir s’adapter à la section des bras.
Autrement dit, pour toutes les structures d’essieu torsible on met en œuvre une même traverse et on la relie à des bras de suspension de section différente grâce à la mise en œuvre de différents types de manchons d’accouplement. Ces derniers dans leurs différentes versions sont aisés à fabriquer comme on l’expliquera ci-après, et ils requièrent des outillages plus simples que ceux nécessaires à la réalisation des traverses. Ils sont par conséquent peu coûteux. Et on met en œuvre un seul type de traverses dont la conception est complexe et par conséquent coûteuse, pour différents types de véhicules.
Au surplus, la mise en œuvre de manchons entre les traverses et les bras permet de réaliser une liaison plus robuste sans obérer la raideur anti-roulis de l’ensemble, ni la masse.
Selon un mode de mise en œuvre de l’invention particulièrement avantageux, ladite extrémité de liaison présente une bordure libre refermée sur elle-même et on emmanche chacune desdites traverses à l’intérieur de ladite bordure libre. Ainsi, l’extrémité des traverses est engagée à l’intérieur de la bordure libre des manchons ce qui permet d’améliorer la tenue mécanique de la liaison.
De surcroît, ladite bordure libre et la traverse sont reliées entre elles par un premier cordon de soudure. Ce premier cordon de soudure s’étend préférentiellement de manière continue tout autour de l’extrémité de la traverse, et à cheval sur la bordure et sur la traverse.
Aussi, de manière avantageuse, chacun desdits manchons présente à l’opposé de l’extrémité d’emmanchement deux échancrures en regard pour former le siège. Ces deux échancrures sont préférentiellement réalisées en U et elles sont symétriques l’une de l’autre par rapport à un plan médian. De la sorte, elles forment parfaitement le siège dans lequel vient s’appuyer le bras.
Au surplus, lesdites deux échancrures définissent un bord échancré et ledit bord échancré est relié auxdits bras par un deuxième cordon de soudure. Autrement dit, le bord échancré est continu et il se referme sur lui-même. Partant, un deuxième cordon de soudure, préférentiellement continu est appliqué en boucle à la jointure entre le bord échancré et le bras. On obtient de la sorte une parfaite solidarisation du manchon et du bras.
Selon un mode de réalisation de l’invention particulièrement avantageux, chacun desdits manchons est formé de deux pièces en arche soudées l’une avec l’autre. On réalise ainsi les manchons à partir de deux pièces en arche découpées et embouties dans une plaque métallique. Ils sont ainsi réalisés à un coût avantageux. Elles sont ensuite soudées l’une à l’autre comme on va l’expliquer ci-après.
Préférentiellement, chacune desdites deux pièces en arche comprend une portion de symétrie cylindrique présentant deux ailes en regard définissant un bord droit, et une portion médiane s’étendant en pointe à l’opposé dudit bord droit. Ainsi, les deux pièces en arche sont reliées par leurs deux ailes, de manière à ce que leurs bords droits s’étendent dans un même plan. Les bords droits définissent ainsi le périmètre d’emmanchement de l’extrémité des traverses. À l’opposé, les portions médianes des deux pièces en arche définissent ensemble le siège apte à recevoir le bras.
Selon un mode de réalisation préféré, les deux pièces en arche sont soudées ensemble avant de relier la traverse et des bras.
En outre, et selon un mode de mise en œuvre particulièrement avantageux, l’une desdites deux pièces en arche de chacun desdits deuxièmes manchons d’accouplement en T présente une portion médiane en décrochement par rapport à ladite portion cylindrique. De la sorte, la portion médiane en décrochement est sensiblement écartée de la portion médiane de l’autre des deux pièces en arche. Et par conséquent, les deux portions médianes écartées l’une de l’autre permette d’obtenir un siège plus large pour pouvoir accueillir les bras d’une section supérieure. En outre, l’autre desdites deux pièces en arche de chacun desdits deuxièmes manchons d’accouplement en T présente avantageusement une portion médiane en pointe entaillée. Cette entaille est pratiquée selon un plan sensiblement parallèle au bord droit de manière à rendre plus aisée la liaison avec un bras d’une plus grande section.
Selon une variante d’exécution du procédé selon l’invention, particulièrement avantageuse, on fournit au moins des paires de troisièmes bras d’une troisième section supérieure à ladite deuxième section, adaptées à relier les deux roues et la caisse d’au moins un troisième type de véhicule ; et, on fournit au moins des paires de troisièmes manchons d’accouplement en T présentant chacun une extrémité de liaison avec lesdites traverses et à l’opposé un troisième siège de réception d’une troisième largeur pour pouvoir recevoir des bras desdites paires de troisièmes bras. De la sorte, on met en œuvre un seul type de traverses, identique dans leurs dimensions et dans leur section, pour une pluralité de types de véhicules automobiles. Ainsi, on amortit les coûts de conception et de réalisation d’une seule traverse sur un plus grand nombre de véhicules. Partant, on réduit les coûts de fabrication de la structure d’essieu torsible selon invention.
D’autres particularités et avantages de l’invention ressortiront à la lecture de la description faite ci-après de modes de réalisation particuliers de l’invention, donnés à titre indicatif mais non limitatif, en référence aux dessins annexés sur lesquels :
[Fig. 1] est une vue schématique en perspective d’une structure d’essieu torsible conventionnelle de véhicule automobile ;
[Fig. 2] est une vue schématique partielle de dessus d’une structure d’essieu conforme à l’invention selon un mode de mise en œuvre ;
[Fig. 3] est une vue schématique partielle de dessus d’une structure d’essieu conforme à l’invention selon un autre mode de mise en œuvre ;
[Fig. 4] est une vue schématique en coupe selon le plan IV - IV référencé sur la [Fig. 2] ; [Fig. 5] est une vue schématique en coupe selon le plan V - V référencé sur la [Fig. 2] ;
[Fig. 6A] est une vue schématique en perspective de côté d’un élément de l’objet représenté sur la [Fig. 2]
[Fig. 6B] est une vue schématique en perspective d’un élément de l’objet de la [Fig. 6A] ;
[Fig. 6C] est une vue schématique en perspective d’un autre élément de l’objet de la [Fig. 6A] ;
[Fig. 7A] est une vue schématique en perspective de côté d’un élément de l’objet représenté sur la [Fig. 3]
[Fig. 7B] est une vue schématique en perspective d’un élément de l’objet de la [Fig. 7A] ; et,
[Fig. 7C] est une vue schématique en perspective d’un autre élément de l’objet de la [Fig. 7A] ;
La [Fig. 1] montre partiellement une structure d'essieu torsible 10 de véhicule automobile obtenu selon un procédé usuel. Aussi, elle s’inscrit dans un repère orthogonal X, Y, Z, dans lequel l’axe X s’étend selon une direction longitudinale avant-arrière du véhicule automobile, orienté vers l’arrière ; l’axe Y s’étend selon une direction transversale du véhicule, orienté de la gauche vers la droite ; et l’axe Z s’étend selon une direction verticale, orienté à l’opposé du sol.
Aussi, elle présente deux bras de suspension opposés, un bras droit 12, un bras gauche 14, et une traverse 16 reliant ensemble les deux bras 12, 14. Les deux bras de suspension 12, 14 présentent, à leur extrémité, vers l'avant du véhicule selon la direction -X, chacun une douille 18 permettant de monter les deux bras articulés sur la caisse du véhicule. Aussi, à l'opposé, les bras 12, 14 comportent des supports de roue 20.
En outre, la traverse 16 est tubulaire et ici, cintrée en arc. Elle présente deux extrémités opposées l'une de l'autre 22, 24 raccordées en T respectivement aux deux bras de suspension opposés 12, 14. De plus, sa section est oblongue à ses extrémités et elle varie d’une extrémité 22 à l’autre 24.
Pour ce faire, les deux extrémités 22, 24 sont embouties et découpées de manière à ménager deux échancrures en regard pour former un siège adapté à recevoir les bras 12, 14. La traverse 16 et les bras sont alors soudés ensemble à la jointure définie par le siège. Les deux bras de suspension 12, 14 sont alors reliés de façon rigide par la traverse 16.
Le procédé de fabrication selon l'invention permet de relier ensemble un même type de traverse à des bras de suspension de différentes sections.
Ainsi, la [Fig. 3] illustre partiellement, vu de dessus, un bras gauche de petite section 26 relié à une traverse conforme à l'invention 28 au moyen d'un premier manchon 30. La traverse 28 présente une extrémité 29 emmanchée dans le premier manchon 30. Et la [Fig. 2] représente, également vue de dessus, un bras gauche de grande section 32 relié à l'extrémité 29 d'une traverse 28 selon l'invention au moyen d'un deuxième manchon 34.
Les deux traverses selon l’invention 28 sont totalement identiques et elles présentent un même profil et par conséquent, une même section notamment au niveau de leur extrémité 29 de raccordement au deux manchons 30, 34.
On décrira ci-après en détail les deux types de manchon 30, 34 qui permettent de relier les bras de petite section 26 ou les bras de grande section 32 à la traverse 28. La [Fig. 4] montre en détail, vu de l'intérieur du bras 32 par exemple, représenté sur la [Fig. 2], une extrémité de liaison cylindrique 36 du deuxième manchon 34. Cette extrémité de liaison cylindrique 36 du deuxième manchon 34 présente la même section que l'extrémité de liaison cylindrique 38 du premier manchon 30 illustrée sur la [Fig. 3], Cette section est oblongue et elle s'étend selon l'axe X.
Aussi, l’extrémité de liaison cylindrique 36 présente une bordure libre 40 terminée par un bord droit en boucle 42 lequel définit un plan moyen.
On retrouve sur la [Fig. 5], l'extrémité de liaison 36 du deuxième manchon 34, selon le même plan de coupe que celui de la [Fig. 2], mais vu à l'opposé.
Partant, on retrouve également l'extrémité 29 de la traverse 28 emmanchée dans l'extrémité de liaison 36 du deuxième manchon 34. Ainsi, on observera que l'extrémité 29 de la traverse 28 présente une section droite sensiblement identique à la section droite de l'extrémité de liaison 36 de manière à pouvoir être engagée axialement, sans jeu dans le plan vertical (X, Z).
De plus, on observera que le deuxième manchon 34 est formé de deux deuxièmes pièces en arche, une deuxième pièce inférieure 44 et une deuxième pièce supérieure 46. Ces pièces en arche sont découpées et embouties à un coût avantageux dans des plaques métalliques.
La deuxième pièce en arche inférieure 44 présente deux deuxièmes ailes inférieures en regard 48, 50, tandis que la deuxième pièce en arche supérieure 46 présente deux deuxièmes ailles supérieures en regard 52, 54.
Les deuxièmes ailes inférieures et supérieures respectivement en regard 48, 50 ; 52, 54 sont respectivement reliées deux à deux par soudure pour former le deuxième manchon 34. Pour ce faire, les deux deuxièmes ailes inférieures en regard 48, 50 présentent chacune une double deuxième déformation en S vers l'extérieur pour faire apparaître deux deuxièmes dégagements 56, 58. Ces deux dégagements permettent d'accueillir respectivement les deux deuxièmes ailes supérieures en regard 52, 54 sans modification de leur courbure. Ainsi, les soudures seront réalisées à la jointure entre les ailes 52, 48 ; 54, 50.
On retrouve sur la [Fig. 2], vue de dessus, la deuxième pièce en arche supérieure 46 du deuxième manchon 34. Aussi, elle présente une deuxième portion médiane supérieure en pointe 60 dans le prolongement d’une deuxième portion cylindrique supérieure 61. À l'opposé, le deuxième manchon 34 comporte la deuxième pièce en arche inférieure 44, ici masquée, et qui présente une deuxième portion médiane inférieure en pointe 62 en regard de la deuxième portion médiane supérieure 60 et dans le prolongement d’une deuxième portion cylindrique inférieure 63.
On observera que le premier manchon 30 est réalisé de la même façon, comme on l'expliquera ci-après. Aussi, les parties identiques présenteront la même référence affectée d'un signe prime : « ' ».
On se reportera d'ailleurs sur les [Fig. 7A], [Fig. 7B] et [Fig. 7C] afin de décrire en premier lieu, la conception et la réalisation du premier type de manchon 30 illustré sur la [Fig. 3] et adapté au bras de petite section 26.
La [Fig. 7C] montre la première pièce inférieure en arche 44' du premier manchon 30. Elle présente une symétrie cylindrique. Elle fait apparaître la première portion cylindrique inférieure 63’ et les deux premières ailes inférieures en regard 48', 50'. Apparaît également, la première portion médiane inférieure en pointe 62', dans le prolongement axial de la première portion cylindrique inférieure 63’ et opposée à un premier bord droit inférieur 64'. En outre, à l’opposé du premier bord droit inférieur 64’, les deux ailes inférieures en regard 48’, 50’ présentent deux premiers bords incurvés inférieurs opposés 66’, 68’ convergeant vers la portion médiane inférieure 62’.
La [Fig. 7B] montre à l'opposé la première pièce supérieure en arche 46'. Elle est également de symétrie cylindrique et la [Fig. 7B] fait apparaître la première portion cylindrique supérieure 6T et les deux premières ailes supérieures en regard 52', 54' ainsi que la première portion médiane supérieure en pointe 60' dans le prolongement axiale de la première portion cylindrique supérieure 61’, à l’opposé d’un premier bord droit supérieur 70'.
En outre, à l’opposé du premier bord droit supérieur 70’, les deux ailes supérieures en regard 52’, 54’ présentent deux premiers bords incurvés supérieurs opposés 72’, 74’.
Par ailleurs, la première pièce supérieure en arche 46' présente une première nervure de renfort 68' qui s'étend axialement dans la première portion cylindrique supérieure 6T et s'estompe dans la première portion médiane supérieure en pointe 60'.
Ainsi, la première pièce inférieure en arche 44' et la première pièce supérieure en arche 46' sont reliées l'une à l'autre par leurs ailes 48', 50'; 52', 54' comme indiqué ci-dessus pour aboutir au premier type de manchon 30 illustré sur la [Fig. 7A],
Ainsi, les deux premiers bords incurvés inférieurs 66', 68' et les deux premiers bords incurvés supérieurs 72', 74' viennent dans le prolongement les uns des autres, de manière à former deux échancrures opposées 76', 78' en arc rejoignant les deux premières portions médianes en pointe 60', 62'. On forme ainsi un premier siège 80'. À l’opposé, la première portion cylindrique supérieure 6T et la première portion cylindrique inférieure 63’ forment ensemble une première extrémité de liaison 36’. Cette première extrémité de liaison 36’ est sensiblement cylindrique.
On se reportera maintenant aux [Fig. 6A], [Fig. 6B] et [Fig. 6C] illustrant, la conception et la réalisation du deuxième type de manchon 34 illustré sur la [Fig. 2] et adapté au bras de grande section 32. On observera que la réalisation est identique à celle du premier type de manchon 30, et que seule la conception varie sensiblement. Ainsi, la [Fig. 6C] montre la deuxième pièce inférieure en arche 44 du deuxième manchon 34. Elle présente également une symétrie cylindrique. Elle fait apparaître la deuxième portion cylindrique inférieure 63 et les deux deuxièmes ailes inférieures en regard 48, 50. La deuxième portion cylindrique inférieure 63 est identique à la première portion cylindrique inférieure 63' de la première pièce inférieure en arche 44'.
Apparaît également sur la [Fig. 6C], la deuxième portion médiane inférieure en pointe 62, dans le prolongement axial de la deuxième portion cylindrique inférieure 63 et opposée à un deuxième bord droit inférieur 64. Aussi, cette deuxième portion médiane inférieure en pointe 62 présente une entaille transversale. Conséquemment, elle est sensiblement plus courte que la première portion médiane inférieure en pointe 62'.
A l’opposé du deuxième bord droit inférieur 64, les deux deuxièmes ailes inférieures en regard 48, 50 présentent deux deuxièmes bords incurvés inférieurs opposés 66, 68 convergeant vers la deuxième portion médiane inférieure 62.
La [Fig. 6B] montre à l'opposé la deuxième pièce supérieure en arche 46. Elle fait apparaître une deuxième portion cylindrique supérieure 61 et les deux deuxièmes ailes supérieures en regard 52, 54. Là également, la deuxième portion cylindrique supérieure 61 est identique à la première portion cylindrique supérieure 61' de la première pièce supérieure en arche 46'.
En revanche, la deuxième portion médiane supérieure en pointe 60 s'étend en décrochement par rapport à la deuxième portion cylindrique supérieure 61 qu'elle prolonge à l'opposé du deuxième bord droit supérieur 70. Autrement dit, selon une projection sur le plan défini par le deuxième bord supérieur 70, le rayon de courbure de la portion médiane supérieure en pointe 60 est sensiblement supérieur au rayon de courbure de la deuxième portion cylindrique supérieure 61 . Et partant, le rayon de courbure de la deuxième portion médiane supérieure en pointe 60, est supérieure au rayon de courbure de la première portion médiane supérieure en pointe 60'.
En conséquence, à l’opposé du deuxième bord droit supérieur 70, les deux deuxièmes ailes supérieures en regard 52, 54 présentent deux deuxièmes bords incurvés supérieurs opposés 72, 74, d'un rayon de courbure supérieur à celui des deux premiers bords incurvés supérieurs opposés 72', 74'.
Et à l'opposé du deuxième bord droit supérieur 70, les deux deuxièmes ailes supérieures en regard 52, 54 présentent deux deuxièmes bords incurvées supérieures opposées 72, 74 dont le rayon de courbure est supérieur à celui des deux premiers bords incurvés supérieurs opposés 72', 74' des deux premières ailes supérieures en regard 52', 54'.
Aussi, la deuxième pièce supérieure en arche 46 présente une deuxième nervure de renfort 68 qui s'étend axialement dans la deuxième portion cylindrique supérieure 61 et s'estompe dans la deuxième portion médiane supérieure en pointe 60.
La deuxième pièce inférieure en arche 44 et la deuxième pièce supérieure en arche 46 sont alors reliées l'une à l'autre par leurs ailes 48, 50; 52, 54 pour aboutir au deuxième type de manchon 34 illustré sur la [Fig. 6A],
Les deux deuxièmes bords incurvés inférieurs 66, 68 et les deux deuxièmes bords incurvés supérieurs 72, 74 viennent dans le prolongement les uns des autres, de manière à former deux échancrures opposées 76, 78 en arc rejoignant les deux premières portions médianes en pointe 60 , 62, en formant alors un deuxième siège 80.
À l’opposé, la deuxième portion cylindrique supérieure 61 et la deuxième portion cylindrique inférieure 63 forment ensemble la deuxième extrémité de liaison 36, illustrée sur les [Fig. 4] et [Fig. 5], Elle est sensiblement cylindrique.
Ainsi, il apparaît clairement sur la [Fig. 6A], que les deux deuxièmes portions médianes en pointe 60, 62 sont écartées l'une de l'autre d'une distance supérieure à celle qui sépare les deux premières portions médianes en pointe 60', 62' du premier manchon 30. Et partant, le deuxième siège 80 est plus large que le premier siège 80' du premier manchon 30 apparaissant sur la [Fig. 7A],
Ainsi, fort de ces deux types de manchon 30, 34, conformément au procédé de fabrication selon l’invention, on fournit des paires de premiers bras de petite section adaptées à relier les deux roues et la caisse d’un premier type de véhicule et des paires de deuxièmes bras d’une deuxième section supérieure à ladite première section, adaptées à relier les deux roues et la caisse d’un deuxième type de véhicule. Aussi, on fournit une pluralité de mêmes traverses telles que décrites ci-dessus.
Selon l’invention, pour le premier type de véhicule, on fournit des paires de premiers manchons 30 présentant chacun une première extrémité de liaison 36’. On emmanche l’extrémité des traverses à l’intérieur de l’extrémité de liaison 36’ et, on applique un cordon de soudure à la jointure entre l’extrémité de la traverse et le premier manchon 30. Aussi, à l’opposé, le premier siège de réception 80’ peut recevoir un bras de petite largeur, perpendiculairement à la traverse. On procède alors à l’application d’un cordon de soudure à cheval sur le manchon et le bras au niveau du premier siège de réception 80’. Chacune des traverses est alors équipée d’une paire de premiers manchons 30.
Pour le deuxième type de véhicule, on fournit des paires de deuxièmes manchons 34 présentant chacun une extrémité de liaison 36 et, on emmanche l’extrémité des traverses à l’intérieur de l’extrémité de liaison 36. Puis on applique un cordon de soudure à la jointure entre l’extrémité de la traverse et le deuxième manchon 34.
Aussi, à l’opposé, le deuxième siège de réception 80 peut recevoir un bras de grande largeur. On procède alors à l’application d’un cordon de soudure à cheval sur le manchon et le bras au niveau du deuxième siège de réception 80. Chacune des traverses est également équipée d’une paire de deuxième manchons 34.
De la sorte, on peut fabriquer des structures d’essieu torsible de deux véhicules automobile sensiblement différents, équipés d’un même type de traverse.
Par ailleurs, le procédé n’est pas limité à la mise en œuvre de deux types de manchon. Il est envisagé de mettre en œuvre des paires de bras d’une section intermédiaire et par conséquent de réaliser des manchons dont l’extrémité de liaison présente une section intermédiaire.

Claims

REVENDICATIONS
[Revendication 1] Procédé de fabrication de structures d’essieu torsible de véhicule automobile comprenant les étapes suivantes :
- on fournit des paires de premiers bras (26) d’une première section adaptées à relier les deux roues et la caisse d’un premier type de véhicule et des paires de deuxièmes bras (32) d’une deuxième section supérieure à ladite première section, adaptées à relier les deux roues et la caisse d’un deuxième type de véhicule ;
- on fournit une pluralité de traverses (28) pour pouvoir relier ensemble respectivement les bras desdites paires de bras (26 ; 32) ; caractérisé en ce que les traverses (28) de ladite pluralité de traverses sont toutes identiques et en ce qu’on fournit en outre :
- des paires de premiers manchons d’accouplement en T (30) présentant chacun une extrémité de liaison (36’) avec lesdites traverses (28) et à l’opposé un premier siège de réception (80’) d’une première largeur pour pouvoir recevoir des bras desdites paires de premiers bras (26) ; et,
- des paires de deuxièmes manchons d’accouplement en T (34) présentant chacun une extrémité de liaison (36) avec lesdites traverses (28) et à l’opposé un deuxième siège de réception (80) d’une deuxième largeur supérieure à ladite première largeur, pour pouvoir recevoir des bras desdites paires de deuxièmes bras (32).
[Revendication 2] Procédé de fabrication selon la revendication 1 , caractérisé en ce que ladite extrémité de liaison (36, 36’) présente une bordure libre refermée sur elle-même et en ce qu’on emmanche chacune desdites traverses (28) à l’intérieur de ladite bordure libre.
[Revendication 3] Procédé de fabrication selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite bordure libre et la traverse sont reliés entre elles par un premier cordon de soudure.
[Revendication 4] Procédé de fabrication selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que chacun desdits manchons (30, 34) présente à l’opposé de l’extrémité d’emmanchement deux échancrures en regard pour former le siège (80, 80’).
[Revendication 5] Procédé de fabrication selon la revendication 4, caractérisé en ce que lesdites deux échancrures (76, 78) définissent un bord échancré et en ce que ledit bord échancré est relié auxdits bras (26, 32) par un deuxième cordon de soudure.
[Revendication 6] Procédé de fabrication selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que chacun desdits manchons (30, 34) est formé de deux pièces en arche (44, 46) soudées l’une avec l’autre.
[Revendication 7] Procédé de fabrication selon la revendication 6, caractérisé en ce que chacune desdites deux pièces en arche (44, 46) comprend une portion de symétrie cylindrique (61 , 63) présentant deux ailes en regard (48, 50 ; 52, 54) définissant un bord droit (64, 70), et une portion médiane (60, 62) s’étendant en pointe à l’opposé dudit bord droit.
[Revendication 8] Procédé de fabrication selon la revendication 7, caractérisé en ce que l’une (46) desdites deux pièces en arche de chacun desdits deuxièmes manchons d’accouplement en T présente une portion médiane en décrochement (60) par rapport à ladite portion cylindrique (61).
[Revendication 9] Procédé de fabrication selon la revendication 8, caractérisé en ce que l’autre (44) desdites deux pièces en arche de chacun desdits deuxièmes manchons d’accouplement en T présente une portion médiane en pointe (62) entaillée.
[Revendication 10] Procédé de fabrication selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que :
- on fournit au moins des paires de troisièmes bras d’une troisième section supérieure à ladite deuxième section, adaptées à relier les deux roues et la caisse d’au moins un troisième type de véhicule ;
- on fournit au moins des paires de troisièmes manchons d’accouplement en T présentant chacun une extrémité de liaison avec lesdites traverses et à l’opposé un troisième siège de réception d’une troisième largeur pour pouvoir recevoir des bras desdites paires de troisièmes bras.
[Revendication 11] Kit de fabrication de structure d’essieu torsible de véhicule automobile caractérisé en ce qu’il comprenant :
- une paire de premiers bras (26) d’une première section, et une paire de premiers manchons d’accouplement en T (30) présentant chacun un premier siège de réception (80’) d’une première largeur pour pouvoir recevoir les premiers bras (26) et à l’opposé une première extrémité de liaison (36’) ;
- une paire de deuxièmes bras (32) d’une deuxième section supérieure à ladite première section, et une paire de deuxièmes manchons d’accouplement en T (34) présentant chacun un deuxième siège de réception (80) d’une deuxième largeur supérieure à ladite première largeur pouvoir recevoir les deuxièmes bras (32) et à l’opposé une deuxième extrémité de liaison (36) identique à ladite première extrémité de liaison (36’) ; et,
- une traverse pour pouvoir relier ensemble les premières extrémités de liaison (36’) desdits premiers manchons d’accouplement en T (30), ou pour pouvoir relier ensemble les deuxièmes extrémités de liaison (36) desdits deuxièmes manchons d’accouplement en T (34).
[Revendication 12] Structure d’essieu torsible de véhicule automobile comprenant :
- une paire de premiers bras (26) d’une première section adaptées à relier les deux roues et la caisse d’un premier véhicule, ou une paire de deuxième bras (32) d’une deuxième section supérieure à ladite première section, adaptées à relier les deux roues et la caisse d’un deuxième véhicule ;
- une traverse (28) pour relier ensemble les premiers bras (26) ou les bras de ladite paire de premiers bras (26 ; 32) ; caractérisée en ce qu’elle comprend en outre :
- une paire de premiers manchons d’accouplement en T (30) présentant une extrémité de liaison (36’) avec ladite traverse (28) et à l’opposé un premier siège de réception (80’) d’une première largeur pour pouvoir recevoir des bras de ladite paires de premiers bras (26) ; ou,
- des paires de deuxièmes manchons d’accouplement en T (34) présentant chacun une extrémité de liaison (36) avec lesdites traverses (28) et à l’opposé un deuxième siège de réception (80) d’une deuxième largeur supérieure à ladite première largeur, pour pouvoir recevoir des bras desdites paires de deuxièmes bras (32).
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PCT/EP2023/087053 WO2024133526A1 (fr) 2022-12-23 2023-12-20 Procédé de fabrication de structures d'essieu torsible

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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2761304A1 (fr) * 1997-03-28 1998-10-02 Peugeot Train de roues arriere pour vehicule automobile a traverse deformable en torsion
FR2840854A3 (fr) * 2002-06-18 2003-12-19 Sistemi Sospensioni Spa Essieu a barre de torsion pour suspension arriere de vehicule a moteur
WO2016061078A1 (fr) * 2014-10-14 2016-04-21 Magna International Inc. Ensemble essieu à torsion de véhicule
DE102015223808A1 (de) * 2015-12-01 2017-06-01 Zf Friedrichshafen Ag Verbundlenkerachse, Verfahren zur Herstellung einer Verbundlenkerachse und Fahrzeug mit einer Verbundlenkerachse
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