Structure du type luge pour le support de la caisse d'un véhicule automobile comportant des semelles de protection
L'invention concerne une structure du type luge, pour le support de la caisse d'un véhicule automobile, la structure comportant deux longerons dont chacun est équipé d'une semelle de protection .
L'invention concerne plus particulièrement une structure de support d'une caisse d'un véhicule automobile, structure du type luge qui comporte :
- des moyens de support de la caisse du véhicule qui sont agencés sur la structure de support de façon à supporter verticalement la caisse du véhicule qui est au dessus de la luge, - au moins un longeron longitudinal qui est apte à être en appui vertical sur au moins une roue d'axe transversal d'un convoyeur, pour permettre le déplacement longitudinal vers l'avant de la structure de support sur le convoyeur.
La fabrication industrielle d'un véhicule automobile comporte plusieurs étapes de fabrication, comme la tôlerie, la peinture et la cataphorèse.
Au cours de ces étapes, la caisse du véhicule, aussi appelée structure de caisse, est posée sur une structure de support, aussi appelée "portoir", qui supporte le véhicule dans une position stable et sensiblement surélevée, de sorte qu'un opérateur ou une machine est apte à exécuter une tâche sur la caisse du véhicule.
A cet effet, la structure de support comporte des moyens de support qui sont agencés sur la structure de façon à supporter une partie avant de la caisse du véhicule et une partie arrière de la caisse du véhicule.
Les moyens de support comportent chacun un pied de support qui s'étend sensiblement verticalement vers le haut
depuis la structure de support, chaque pied de support étant apte à coopérer avec une portion associée du soubassement de la caisse du véhicule.
Les pieds de support sont par exemple montés mobiles sur la structure de support, entre une pluralité de positions de support, grâce à quoi la structure de support est apte à supporter une pluralité de types de caisse de véhicule.
La structure de support est globalement de la forme d'une "luge" rectangulaire dont un premier et un second longerons s'étendent longitudinalement en vis à vis.
La structure de support est apte à être déplacée pour transporter la caisse du véhicule d'un poste de travail à un autre poste de travail, par exemple au moyen d'un convoyeur.
A cet effet, le convoyeur comporte deux séries de roues qui sont alignées longitudinalement, chaque longeron étant en appui vertical et linéaire sur la série de roues associée de sorte que chaque longeron est apte à rouler longitudinalement sur le convoyeur.
Bien qu'un tel type d'entraînement de la structure de support, au moyen du convoyeur, fonctionne correctement, il ne donne pas entière satisfaction .
En effet, pour des raisons de coût et de masse, chaque longeron est un profilé creux de section globalement rectangulaire, par exemple en acier. Chaque longeron est dél imité vers le haut par une plaque longitudinale supérieure et vers le bas par une plaque longitudinale inférieure dont la face inférieure est directement en appui vertical sur les roues associées du convoyeur.
Sous l'effet de la charge supportée par les longerons, la face inférieure de chaque longeron est déformée au contact des roues du convoyeur, à la manière d'une barre dans un laminoir.
Ainsi, la bande inférieure de chaque longeron est allongée longitudinalement, alors que la bande supérieure ne l'est pas, ou peu, ce qui entraîne un flambage de chaque longeron, de sorte
que les longerons présentent une forme arquée, concave vers le haut.
Une telle déformation provoque notamment un décalage de la position d'origine des pieds de support entre eux, ce qu i est préjud iciable pour le bon positionnement de la caisse du véh icule.
De plus, la position de la structure de support par rapport au convoyeur est déterminée par des moyens de détection qu i détectent la position d'une portion avant des longerons, de sorte que la déformation des longerons indu it en erreur les moyens de détection et provoque des imprécisions dans la détermination de la position réelle de la structure de support.
L'invention vise à rédu ire ou à empêcher la déformation des longerons en protégeant les longerons. Dans ce but, l'invention propose une structure de support du type décrit précédemment, caractérisée en ce qu'elle comporte au moins une semelle de protection qu i est retenue sur le longeron par des moyens de retenue, de sorte que la semelle s'étend longitudinalement sur une face inférieure du longeron , et en ce que la semelle est apte à être déformée long itud inalement, au moins en partie, au contact de la roue du convoyeur au cours du déplacement de la structure de support, afin de protéger le longeron contre des déformations.
Selon d'autres caractéristiques de l'invention :
- les moyens de retenue de la semelle comportent :
-- un prem ier d ispositif de retenue qu i est agencé à l'avant de la semelle selon le sens de déplacement de la structure de support, et qu i retient verticalement et long itudinalement une portion avant de la semelle sur le longeron ,
-- au moins un second d ispositif de retenue qui est agencé en arrière dudit premier d ispositif de retenue, qui retient verticalement une portion arrière de la semelle sur le
longeron et qu i gu ide lad ite portion arrière de la semelle en translation long itud inale par rapport au longeron , de sorte que la portion arrière de la semelle est apte à coul isser long itud inalement d'avant en arrière le long du longeron , lorsque la semelle est déformée long itud inalement lors du déplacement longitud inal vers l'avant de la structure de support ;
- le premier dispositif de retenue et le second d ispositif de retenue comportent chacun une tige de retenue qu i s'étend verticalement à travers le longeron et dont un tronçon inférieur saillant horizontalement forme une tête de retenue qui coopère avec la semelle, de sorte que la semelle est retenue verticalement entre la tête de chaque tige de retenue et la face inférieure du longeron ; - la portion avant de la semelle dél im ite un lamage dans lequel est agencée la tête de la tige de retenue du prem ier d ispositif de retenue, de sorte que la semelle fait saill ie verticalement vers le bas par rapport à ladite tête, la portion arrière de la semelle dél imite une encoche longitud inale dans laquelle est agencée la tête de la tige de retenue du second d ispositif de retenue, de sorte que la semelle fait saillie verticalement vers le bas par rapport à lad ite tête, et de sorte que la portion arrière de la semelle est apte à coul isser longitudinalement entre ladite tête et le longeron ; - les moyens de retenue de la semelle sur le longeron sont amovibles, grâce à quoi la semelle est apte à être remplacée par une autre ;
- chaque tige de retenue comporte un tronçon supérieur qu i fait saill ie verticalement par rapport à une face supérieure du longeron, et qu i est reçu dans une douille verticale complémentaire fixée sur le longeron, chaque tronçon supérieur étant fixé sur la dou ille associée au moyen d'une goupille horizontale amovible ;
- le longeron de la structure de support est un profilé creux de section rectangulaire ;
- la semelle est réal isée en acier ;
- la structure de support comporte deux longerons qu i sont rel iés entre eux par au moins deux traverses transversales, et qui comportent chacun au moins une semelle.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qu i su it pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés parmi lesquels :
- la figure 1 est une vue schématique en perspective, qu i illustre une structure de support pour le support de la caisse d'un véh icule automobile selon l'invention, dont un premier et un second longerons sont chacun en appu i vertical sur une série de roues d'un convoyeur ;
- la figure 2 est une vue de détail en section long itud inale, qu i illustre un tronçon avant du premier longeron et une semelle de protection qu i est retenue sur une face inférieure du longeron par un prem ier d ispositif de retenue ;
- la figure 3 est une vue de détail en section long itud inale, qui illustre un tronçon arrière du premier longeron et la semelle de protection qui est retenue par un second dispositif de retenue ;
- la figure 4 est une vue de détail en section transversale, qui illustre le second moyen de retenue de la figure 3 ;
- la figure 5 est une vue de détail en section long itud inale, qui illustre le tronçon arrière du premier longeron de la figure 3 et la semelle de protection dans un état étiré.
On adoptera la terminolog ie « vertical », « horizontal »,
« supérieur », « inférieur » , en référence à la gravité terrestre et la term inologie « long itudinal , « vertical » et « transversal » en référence au trièdre L, V, T ind iqué sur les figures, l'axe
longitudinal "L" étant par convention orienté de l'arrière vers l'avant.
Les éléments identiques, similaires ou analogues seront désignés par les mêmes chiffres de référence.
La figure 1 représente une structure de support 10 pour le support du soubassement de la caisse d'un véhicule automobile.
Comme on peut le voir à la figure 1 , la structure de support 1 0 comporte un plan de symétrie méd ian longitudinal et vertical , de sorte que la structure de support 1 0 comporte ici un premier côté dont les éléments sont référencés par la lettre « a » et un second côté symétrique au prem ier coté dont les éléments sont référencés par la lettre « b » .
La structure de support 10 est globalement de la forme d'une luge qu i comporte un prem ier longeron 14a et un second longeron 14b longitud inaux qui sont parallèles entre eux et qui sont rel iés par deux traverses 1 8 transversales.
Par symétrie, le prem ier longeron 14a et le second longeron 14b sont identiques. Par conséquent, seul le premier longeron 14a, appelé longeron 14a par la suite, est décrit dans la suite de la description .
Comme on peut le voir à la figure 4, le longeron 14a est un profilé creux de section globalement rectangulaire, qui est réal isé en acier. Le longeron 14a est dél imité verticalement vers le haut par une plaque supérieure 20a longitudinale, vers le bas par une plaque inférieure 22a longitudinale et qui est délimité transversalement par une première plaque latérale 24 et une seconde plaque latérale 25. De plus, selon la figure 1 , le longeron 14a comporte ici un rail 28a supérieur longitud inal qu i est fixé sur la plaque supérieure 20a du longeron 14a au moyen de deux colonnes 30a verticales de fixation .
Le rail 28a comporte deux pieds 32a de support dont chacun est apte à coopérer avec une portion complémentaire du soubassement de la caisse du véh icule automobile, afin de supporter la caisse. Les deux pieds 32a de support sont ici fixés sur le rail 28a associé. Toutefois, les pieds 32a de support peuvent être montés mobiles sur la structure de support 1 0, entre une plural ité de positions de support, de sorte que la structure de support 10 est apte à supporter une pluralité de types de caisse de véhicule. Selon la figure 1 , la structure de support 1 0 est apte à être déplacée long itud inalement vers l'avant, selon la flèche représentée à la figure 1 , par exemple d'un poste de travail à un autre, sur un convoyeur 34.
A cet effet, le convoyeur 34 comporte une prem ière série de roues 36a cyl indriques qu i sont al ignées long itud inalement au dessous du prem ier longeron 14a, et une seconde série de roues 36b cyl indriques qui sont al ignées long itudinalement au dessous du second longeron 14b, chaque roue 36a, 36b étant montée l ibre en rotation autour d'un axe transversal . Ainsi, la structure de support 10 est apte à rouler long itudinalement sur les roues 36a, 36b du convoyeur 34.
Selon un autre aspect, le prem ier longeron 14a et le second longeron 14b comportent une prem ière semelle 38a et une seconde semelle 38b de protection respectivement. Par symétrie, la prem ière semelle 38a et la seconde semelle 38b sont identiques. Par conséquent, seule la première semelle 38a, appelée semelle 38a par la su ite, est décrite dans la suite de la description .
La semelle 38a est une bande en acier de section rectangulaire qu i s'étend longitud inalement sur une face inférieure 40a de la plaque inférieure 22a du longeron 14a.
La semelle 38a et la structure de support 1 0 sont ici réal isées en acier afin de résister aux contraintes mécan iques et aux contraintes therm iques subies, notamment au cours des
opérations de cataphorèse ainsi qu'aux opérations de nettoyage par eau à haute pression, de sablage, de grenaillage et de la cuisson de la peinture du véhicule en étuve.
La semelle 38a est retenue sur le longeron 14a par des moyens de retenue 42, 44, de sorte que la semelle 38a est interposée verticalement entre le longeron 14a et les roues 36a associées du convoyeur 34, lorsque la structure de support 1 0 est entraînée en déplacement long itud inal sur le convoyeur 34.
Selon la figure 2, les moyens de retenue 42, 44 comportent un prem ier dispositif de retenue 42 qui est agencé à l'avant de la semelle 38a selon le sens d'avancement de la structure de support 1 0 et qui retient verticalement et long itud inalement une portion avant 46a de la semelle 38a sur un tronçon avant 43a du longeron 14a associé. On entend par portion avant 46a la portion de la semelle
38a qui est située à l'avant du premier dispositif de retenue 42.
A cet effet, le prem ier d ispositif de retenue 42 comporte une douille 49a cyl indrique métall ique qui s'étend verticalement dans le longeron 14a, à travers un trou supérieur 50a de la plaque inférieure 22a et un trou inférieur 52a de la plaque supérieure 20a du longeron 14a .
La douille 49a est ici fixée sur le longeron 14a par soudage, de sorte que l'extrémité inférieure de la dou ille 49a est affleurant par rapport à la face inférieure 40a de la plaque inférieure 22a du longeron 14a, et un tronçon supérieur de la dou ille 49a est saillant verticalement vers le haut par rapport à une face supérieure 51 a de la plaque supérieure du longeron 14a.
De plus, le prem ier d ispositif de retenue 42 comporte une tige de retenue 48a qui s'étend verticalement dans la dou ille 49a. La tige de retenue 48a comporte un tronçon inférieur 54a dont l'extrém ité inférieure fait saill ie horizontalement de man ière à conformer une tête 56a de retenue qu i s'étend au dessous du longeron 14a.
De façon complémentaire, la portion avant 46a de la semelle 38a délim ite un lamage 58a cyl indrique dans lequel est agencée la tête 56a de retenue, de sorte que la portion avant 46a de la semelle 38a est retenue, et interposée, verticalement entre la tête 56a de retenue et la plaque inférieure 22a du longeron 14a .
La semelle 38a fait saill ie verticalement vers le bas par rapport à la tête 56a, grâce à quoi la tête 56a n'est pas en contact avec les roues 36a associées du convoyeur 34. Le tronçon supérieur 60a de la tige de retenue 48a et le tronçon supérieur de la dou ille 49a sont agencés l'un dans l'autre, et ils sont traversés transversalement par une goupille 62a amovible, de sorte que la tige de retenue 48a est fixée dans la dou ille 62a de façon amovible. Enfin , comme on peut le voir à la figure 2, l'extrém ité avant du tronçon avant 43a du longeron 14a est obturée au moyen d'un bouchon 64a, qu i est ici fixé à force dans le longeron 14a .
Selon les figures 3 et 4, les moyens de retenue 42, 44 comportent un second d ispositif de retenue 44 qu i est agencé en arrière du prem ier d ispositif de retenue 42 et qu i retient verticalement une portion arrière 66a de la semelle 38a sur un tronçon arrière 68a du longeron 14a associé.
On entend par portion arrière 66a la portion de la semelle 38a qui s'étend depu is le prem ier d ispositif de retenue 44 avant, jusqu'à l'extrém ité l ibre arrière de la semelle 38a.
Le second d ispositif de retenue 44 est identique au premier d ispositif de retenue 42 décrit précédemment, le second dispositif de retenue 44 comportant une dou ille 70a cyl indrique métall ique, une tige de retenue 72a, une tête de retenue 74a et une goupille 76a .
Afin de ne pas alourd ir inutilement la description, le second d ispositif de retenue 44 n'est pas décrit en détail .
A la d ifférence du prem ier dispositif de retenue 42, le second dispositif de retenue 44 ne retient pas long itudinalement
la semelle 38a, mais gu ide la portion arrière 66a de la semelle 38a en translation long itud inale par rapport au longeron 1 4a .
Au cours du déplacement de la structure de support 10 sur le convoyeur 1 6, la semelle 38a est comprimée verticalement, vers le haut par contact l inéaire transversal contre chaque roue 36a et vers le bas par contact plan horizontal contre la face inférieure 40 du longeron 14a, de sorte que la semelle 38a est déformée et étirée long itud inalement vers l'arrière, à la man ière d'une barre passant dans un lam inoir. Grâce au second dispositif de retenue 44, la portion arrière
66a de la semelle 38a est apte à coul isser, ou gl isser, long itud inalement d'avant en arrière le long du longeron 14a, contre la face inférieure 40a de la plaque inférieure 22a du longeron 14a, lorsque la semelle 38a est déformée et étirée long itudinalement. Ainsi, la semelle 38a protège le longeron 14a, notamment contre une déformation longitudinale, en se déformant indépendamment du longeron 14a et à la place du longeron 14a .
A cet effet, la portion arrière 66a de la semelle 38a dél im ite une encoche 80a long itud inale dans laquelle est agencée la tête 74a de la tige de retenue 72a du second d ispositif de retenue 44, de sorte que la portion arrière 66a de la semelle 38a fait saill ie verticalement vers le bas par rapport à la tête 74a.
La semelle 38a comporte une portion annulaire 82a de retenue qu i est interposée verticalement entre la face inférieure 40a du longeron 14a et la tête 74a de la tige de retenue 72a, avec un jeu vertical sensiblement nul pour permettre le coul issement de la semelle 38a .
La figure 5 représente la portion arrière 66a de la semelle 38a à la suite d'un étirement long itud inal vers l'arrière, la portion annulaire 82a de retenue est alors décalée vers l'arrière par rapport à sa position d'origine représentée à la figure 3.
Enfin , lorsque la semelle 38a est usée, il est possible de la remplacer par une autre semelle en expulsant les goupilles 62a, 76a de chaque d ispositif de retenue 42, 44, en démontant les
d ispositifs de retenue 42, 44, en remplaçant la semelle 38a usée puis en remontant les d ispositifs de retenue 42, 44.
Les moyens de retenue 42, 44 de la semelle 38a comportent, en plus du premier d ispositif de retenue 42 et du second dispositif de retenue 44, d'autre d ispositifs de retenue non représentés qu i sont similaires au second dispositif 44 décrit précédemment.
Les d ispositifs de retenue sont répartis long itud inalement de manière régul ière sur le longeron 14a. Ainsi, en plus de protéger les longerons 14a, 14b de la structure de support 14a, l'invention permet de sous dimensionner les longerons 14a, 14b et/ou de réal iser les longerons dans un matériau moins résistant, ce qu i permet de d iminuer le coût de fabrication et/ou la masse des longerons 14a, 14b.