EP2358578A1 - Ensemble comprenant un cadre avant et un berceau de vehicule automobile et vehicule comportant un tel ensemble - Google Patents

Ensemble comprenant un cadre avant et un berceau de vehicule automobile et vehicule comportant un tel ensemble

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Publication number
EP2358578A1
EP2358578A1 EP09795501A EP09795501A EP2358578A1 EP 2358578 A1 EP2358578 A1 EP 2358578A1 EP 09795501 A EP09795501 A EP 09795501A EP 09795501 A EP09795501 A EP 09795501A EP 2358578 A1 EP2358578 A1 EP 2358578A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
cradle
angle
centralizer
assembly
assembly according
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP09795501A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Clément Jeanneau
Renaud Raynal
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
PSA Automobiles SA
Original Assignee
Peugeot Citroen Automobiles SA
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Filing date
Publication date
Application filed by Peugeot Citroen Automobiles SA filed Critical Peugeot Citroen Automobiles SA
Publication of EP2358578A1 publication Critical patent/EP2358578A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D21/00—Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted
    • B62D21/11—Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted with resilient means for suspension, e.g. of wheels or engine; sub-frames for mounting engine or suspensions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D25/00—Superstructure or monocoque structure sub-units; Parts or details thereof not otherwise provided for
    • B62D25/08—Front or rear portions
    • B62D25/082—Engine compartments

Definitions

  • the present invention relates to an assembly comprising a front frame and a cradle of a motor vehicle.
  • the front frame 1 comprises two front longitudinal members 3 extending in the longitudinal direction of the vehicle and a front cross member 4 which extends transversely to the aforementioned direction behind the front bumper of the vehicle.
  • the cradle 2 extends transversely to the longitudinal direction of the vehicle and supports the engine, the gearbox and the front axle of the vehicle.
  • the cradle 2 comprises on each side a yoke 5, intended to directly receive a hinge, not shown, for a suspension arm.
  • each of the two front longitudinal members is connected to the cradle 2 by a centralizer 6 visible in FIG. 2 which is an enlarged view of the detail A of FIG. 1.
  • Each centering device 6 comprises a portion 6a which extends under the yoke 5 and which is fixed thereto by a screw (not shown) whose through hole is designated by the reference 7.
  • the portion 6b of the centralizer 6 which projects towards the front of the cradle 2 is connected to the rear end 3a of each spar 3 by two screws whose through holes 8 pass through two lateral flanges 9 of the rear end of the spar 3 covering part 6b of centering device 6.
  • the arrow F shows the direction of the force exerted on the connection between the centralizer 6 and the cradle 2.
  • the object of the present invention is to overcome this disadvantage.
  • an assembly comprising a front frame and a cradle of a motor vehicle, the front frame comprising two front longitudinal members and the cradle comprising on each side on its front part a yoke intended to receive a hinge for a suspension arm, the rear end of each front spar being connected to one of the two yokes of the cradle by a centraliser, characterized in that the connection between each front spar and the corresponding yoke is reinforced by a reinforcing piece covering partially the centraliser.
  • This reinforcement piece reinforces the flexural strength of the connection between the front frame and the cradle.
  • this link is able to withstand a frontal impact of the vehicle at a speed of the order of 16 Km / h without damaging the cradle, which avoids the costs of replacing this cradle.
  • said reinforcing piece is an angle iron.
  • Such an angle-shaped piece indeed has a high resistance to bending forces.
  • the bracket partially covers the upper face and one of the lateral faces of the centering device.
  • each front spar comprises two lateral wings between which is fixed the centralizer, a portion of said reinforcing piece being interposed between one of said side wings and a side face. of the centraliser.
  • the cradle of the assembly may be steel, which allows it to be much less expensive than current aluminum cradles.
  • the reinforcing piece is preferably made of steel, which allows it to be welded to the cradle.
  • the angle completely covers one of the lateral faces of the centering device, which makes it possible to obtain optimal reinforcement of the centering device.
  • the angle is welded:
  • a second part of the cradle located under said angle following a weld line extending along the lower edge of a side face of the angle.
  • the invention also relates to a motor vehicle comprising an assembly according to the invention.
  • FIG. 3 is a perspective view showing part of a front frame and cradle assembly according to the invention.
  • FIG. 4 is an enlarged view of the detail B of FIG. 3;
  • FIG. 5 is a view similar to FIG. 4, a part of the cradle having been removed to better show the reinforcement piece,
  • FIG. 6 is a sectional view along the plane VI-VI of Figure 5.
  • the assembly shown in Figure 3 comprises a front frame 1 and a cradle 2 of a motor vehicle.
  • the front frame 1 comprises, as in the case of Figure 1, two front longitudinal members 3 and the cradle 2 comprises on each side on its front portion a yoke 5 for directly receiving a hinge, not shown, for a suspension arm.
  • each front spar 3 is connected to one of the two screeds of the cradle 2 by a centralizer 6.
  • a centralizer 6 the connection between each front spar 3 and the corresponding yoke 5 is reinforced by a reinforcement piece 10 partially covering the centralizer 6.
  • the reinforcing piece 10 is an angle whose walls partially cover the upper face and completely one of the lateral faces of the centralizer 6, namely the inner side face.
  • each front spar 3 comprises two side wings 9 (only one of which is visible in Figures 3 to 5) between which is fixed the centralizer 6.
  • a portion 10a of the reinforcement piece 10 in this case the front portion thereof is interposed between the side wing 9 and a side face of the centralizer 6 (see in particular Figure 6).
  • the two holes 8 formed in the flanges 9 of the end of the spar 3 allow the passage of screws which, when they are tightened, make it possible to tighten the flanges 9 against the lateral face 10b of the bracket 10 and against the lateral face of the centralizer
  • a connection is thus obtained between the end of the spar and the assembly formed by the angle iron 10 and the centralizer 6, which perfectly resist the compressive, flexural and torsional forces which are applied during a frontal impact of the order 16 km / h of the vehicle.
  • the cradle 2 may be steel.
  • the angle-shaped reinforcement piece 10 can then preferably be made of steel and is welded to the cradle 2. As shown in FIG. 5, the angle iron 10 can be welded to a first part 2a of the cradle 2 located under the corresponding yoke (FIG. which has been removed) along a weld line 11 extending along the height of a side face 10b of the angle iron 10.
  • the angle 10 may be welded to a second portion 2b of the cradle 2 located under the angle 10 along a weld line 12 extending along the lower edge of the side face 10b of the bracket 10.
  • the angle 10 is welded to the cradle 2 along two weld lines 1 1, 12 substantially perpendicular to each other making it possible to obtain a connection between the angle iron 10 and the cradle 2 and which resists perfectly the forces generated during a frontal impact. of the vehicle at low speed.
  • the reinforcement of the centralizer 6 obtained thanks to the angle iron 10 which partially covers the centralizer 6 and which is rigidly connected firstly by clamping between the centralizer 6 and the end of the spar and secondly by welding to the cradle 2, allows to prevent the centering device 6 from bending in the event of a frontal impact at low speed.
  • the cradle 2 and in particular the two yokes of it do not suffer any damage, which avoids the replacement of the cradle.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Body Structure For Vehicles (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)

Abstract

Ensemble comprenant un cadre avant (1) et un berceau (2) de véhicule automobile, le cadre avant (1) comprenant deux longerons avant (3) et le berceau (2) comprenant de chaque côté sur sa partie avant une chape (5) destinée à recevoir une articulation pour un bras de suspension, l'extrémité arrière de chaque longeron avant (3) étant reliée à l'une des deux chapes (5) du berceau (2) par un centreur (6), caractérisé en ce que la liaison entre chaque longeron avant (3) et la chape correspondante (5) est renforcée par une pièce de renfort (10) recouvrant partiellement le centreur (6).

Description

ENSEMBLE COMPRENANT UN CADRE AVANT ET UN BERCEAU DE VEHICULE AUTOMOBILE ET VEHICULE COMPORTANT UN TEL ENSEMBLE.
La présente invention concerne un ensemble comprenant un cadre avant et un berceau de véhicule automobile.
Des ensembles de ce type sont décrits par exemple dans les documents EP 1 188 643 et FR 2 874 368.
Un ensemble de ce type est représenté en perspective sur la figure 1 qui illustre l'état de la technique le plus proche.
Le cadre avant 1 comprend deux longerons avant 3 s'étendant dans la direction longitudinale du véhicule et une traverse avant 4 qui s'étend transversalement à la direction précitée derrière le bouclier avant du véhicule.
Le berceau 2 s'étend transversalement à la direction longitudinale du véhicule et supporte le moteur, la boîte de vitesses et le train avant du véhicule.
Le berceau 2 comprend de chaque côté une chape 5, destinée à recevoir directement une articulation, non représentée, pour un bras de suspension.
L'extrémité arrière 3a de chacun des deux longerons avant est reliée au berceau 2 par un centreur 6 visible sur la figure 2 qui est une vue à échelle agrandie du détail A de la figure 1.
Chaque centreur 6 comprend une partie 6a qui s'étend sous la chape 5 et qui est fixée à celle-ci par une vis (non représentée) dont le trou de passage est désigné par la référence 7.
La partie 6b du centreur 6 qui fait saillie vers l'avant du berceau 2 est reliée à l'extrémité arrière 3a de chaque longeron 3 par deux vis dont les trous de passage 8 traversent deux ailes latérales 9 de l'extrémité arrière du longeron 3 qui recouvrent la partie 6b du centreur 6.
Lors d'un choc frontal du véhicule contre un mur, l'énergie de ce choc est transmise par les longerons vers le berceau 2.
La flèche F montre la direction de l'effort exercé sur la liaison entre le centreur 6 et le berceau 2.
Cet effort F tend à faire fléchir vers le bas le centreur 6, ce dernier entraînant alors la chape 5 du berceau 2. Les essais ont montré qu'à une vitesse du véhicule de l'ordre de 16 Km/h, l'effort ci-dessus endommageait le berceau suffisamment pour nécessiter son remplacement.
Or, étant donné que les berceaux des véhicules actuels sont des pièces importantes, très onéreuses, le remplacement d'un berceau endommagé entraîne des coûts de réparation très élevés.
Le but de la présente invention est de remédier à cet inconvénient.
Ce but est atteint selon l'invention, grâce à un ensemble comprenant un cadre avant et un berceau de véhicule automobile, le cadre avant comprenant deux longerons avant et le berceau comprenant de chaque côté sur sa partie avant une chape destinée à recevoir une articulation pour un bras de suspension, l'extrémité arrière de chaque longeron avant étant reliée à l'une des deux chapes du berceau par un centreur, caractérisé en ce que la liaison entre chaque longeron avant et la chape correspondante est renforcée par une pièce de renfort recouvrant partiellement le centreur.
Cette pièce de renfort permet de renforcer la résistance à la flexion de la liaison entre le cadre avant et le berceau.
Ainsi, cette liaison est capable de résister à un choc frontal du véhicule à une vitesse de l'ordre de 16 Km/h sans endommager le berceau, ce qui permet d'éviter les coûts du remplacement de ce berceau.
De préférence, ladite pièce de renfort est une cornière.
Une telle pièce en forme de cornière présente en effet une résistance élevée aux efforts de flexion.
Pour obtenir une résistance optimale aux efforts de flexion, la cornière recouvre partiellement la face supérieure et l'une des faces latérales du centreur.
Dans un mode de réalisation avantageux de l'invention, l'extrémité arrière de chaque longeron avant comporte deux ailes latérales entre lesquelles est fixé le centreur, une partie de ladite pièce de renfort étant intercalée entre l'une desdites ailes latérales et une face latérale du centreur. Le berceau de l'ensemble, selon l'invention, peut être en acier, ce qui lui permet d'être beaucoup moins coûteux que les berceaux en aluminium actuels. De même, la pièce de renfort est de préférence en acier, ce qui permet de la souder au berceau.
De préférence, la cornière recouvre complètement l'une des faces latérales du centreur, ce qui permet d'obtenir un renforcement optimal du centreur. De préférence également, la cornière est soudée :
- à une première partie du berceau située sous la chape correspondante suivant une ligne de soudure s'étendant suivant la hauteur d'une face latérale de la cornière, et
- à une seconde partie du berceau située sous ladite cornière suivant une ligne de soudure s'étendant le long du bord inférieur d'une face latérale de la cornière.
Selon un autre aspect, l'invention concerne également un véhicule automobile comprenant un ensemble selon l'invention.
D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront encore tout au long de la description ci-après.
Aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples, non limitatifs :
- la figure 3 est une vue en perspective montrant une partie d'un ensemble cadre avant et berceau selon l'invention,
- la figure 4 est une vue à échelle agrandie du détail B de la figure 3, - la figure 5 est une vue analogue à la figure 4, une partie du berceau ayant été enlevée pour mieux montrer la pièce de renfort,
- la figure 6 est une vue en coupe suivant le plan Vl-Vl de la figure 5. L'ensemble représenté sur la figure 3 comprend un cadre avant 1 et un berceau 2 de véhicule automobile. Le cadre avant 1 comprend, comme dans le cas de la figure 1 , deux longerons avant 3 et le berceau 2 comprend de chaque côté sur sa partie avant une chape 5 destinée à recevoir directement une articulation, non représentée, pour un bras de suspension.
L'extrémité arrière 3a de chaque longeron avant 3 est reliée à l'une 5 des deux chapes du berceau 2 par un centreur 6. Conformément à l'invention, la liaison entre chaque longeron avant 3 et la chape 5 correspondante est renforcée par une pièce de renfort 10 recouvrant partiellement le centreur 6.
Dans l'exemple représenté, la pièce de renfort 10 est une cornière dont les parois recouvrent partiellement la face supérieure et complètement l'une des faces latérales du centreur 6, à savoir la face latérale intérieure.
Comme dans le cas de la figure 2, l'extrémité arrière 3a de chaque longeron avant 3 comporte deux ailes latérales 9 (dont une seule est visible sur les figures 3 à 5) entre lesquelles est fixé le centreur 6. Une partie 10a de la pièce de renfort 10 en l'occurrence la partie avant de celle-ci est intercalée entre l'aile latérale 9 et une face latérale du centreur 6 (voir notamment la figure 6).
Les deux trous 8 formés dans les ailes 9 de l'extrémité du longeron 3 permettent le passage de vis qui lors de leur serrage permettent de serrer les ailes 9 contre la face latérale 10b de la cornière 10 et contre la face latérale du centreur
6.
On obtient ainsi une liaison entre l'extrémité du longeron et l'ensemble constitué par la cornière 10 et le centreur 6 qui résistent parfaitement aux efforts de compression, de flexion et de torsion qui sont appliqués lors d'un choc frontal de l'ordre de 16 Km/h du véhicule.
Pour réduire son coût, grâce à cet agencement, le berceau 2 peut être en acier.
La pièce de renfort en forme de cornière 10 peut alors être de préférence en acier et est soudée au berceau 2. Comme le montre la figure 5, la cornière 10 peut être soudée à une première partie 2a du berceau 2 située sous la chape correspondante (qui a été enlevée) suivant une ligne de soudure 1 1 s'étendant suivant la hauteur d'une face latérale 10b de la cornière 10.
Par ailleurs, la cornière 10 peut être soudée à une seconde partie 2b du berceau 2 située sous la cornière 10 suivant une ligne de soudure 12 s'étendant le long du bord inférieur de la face latérale 10b de la cornière 10. Ainsi, la cornière 10 est soudée au berceau 2 suivant deux lignes de soudure 1 1 , 12 sensiblement perpendiculaires entre elles permettant d'obtenir une liaison entre la cornière 10 et le berceau 2 et qui résiste parfaitement aux efforts engendrés lors d'un choc frontal du véhicule à faible vitesse. Le renforcement du centreur 6 obtenu grâce à la cornière 10 qui recouvre partiellement le centreur 6 et qui est rigidement liée d'une part par serrage entre le centreur 6 et l'extrémité du longeron et d'autre part par soudure au berceau 2, permet d'éviter que le centreur 6 fléchisse en cas de choc frontal à faible vitesse.
Ainsi, le berceau 2 et en particulier les deux chapes de celui-ci ne subissent aucun dommage, ce qui évite le remplacement du berceau.
L'ajout de la pièce de renfort 10 qui est réalisée sous forme d'une simple cornière, apporte une solution simple et économique au problème qui est à la base de la présente invention.

Claims

REVENDICATIONS
1. Ensemble comprenant un cadre avant (1 ) et un berceau (2) de véhicule automobile, le cadre avant (1 ) comprenant deux longerons avant (3) et le berceau (2) comprenant de chaque côté sur sa partie avant une chape (5) destinée à recevoir une articulation pour un bras de suspension, l'extrémité arrière de chaque longeron avant (3) étant reliée à l'une des deux chapes (5) du berceau (2) par un centreur (6), caractérisé en ce que la liaison entre chaque longeron avant (3) et la chape correspondante (5) est renforcée par une pièce de renfort (10) recouvrant partiellement le centreur (6).
2. Ensemble selon la revendication 1 , caractérisé en ce que ladite pièce de renfort (10) est une cornière.
3. Ensemble selon la revendication 2, caractérisé en ce que la cornière (10) recouvre partiellement la face supérieure et l'une des faces latérales du centreur (6).
4. Ensemble selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'extrémité arrière de chaque longeron avant (3) comporte deux ailes latérales (9) entre lesquelles est fixé le centreur (6), une partie de ladite pièce de renfort (10) étant intercalée entre l'une desdites ailes latérales (9) et une face latérale du centreur (6).
5. Ensemble selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le berceau (2) est en acier.
6. Ensemble selon la revendication 5, caractérisé en ce que la pièce de renfort (10) est en acier et est soudée au berceau (2).
7. Ensemble selon l'une des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que la cornière (10) recouvre complètement l'une des faces latérales du centreur (6).
8. Ensemble selon l'une des revendications 3 à 7, caractérisé en ce que la cornière (10) est soudée à une première partie (2a) du berceau (2) située sous la chape (5) correspondante suivant une ligne de soudure (11 ) s'étendant suivant la hauteur d'une face latérale (1 Ob) de la cornière (10).
9. Ensemble selon l'une des revendications 3 à 8, caractérisé en ce que la cornière (10) est soudée à une seconde partie (2b) du berceau (2) située sous ladite cornière (10) suivant une ligne de soudure (12) s'étendant le long du bord inférieur d'une face latérale (1 Ob) de la cornière (10).
10. Véhicule automobile comprenant un ensemble selon l'une des revendications 1 à 9.
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