FR2725393A1 - Process for fabrication of suspension cross member for motor vehicle - Google Patents

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Abstract

The process of fabrication of a transverse suspension unit (10) for a front wheel drive vehicle supporting the suspension elements consists of two assembled shells (11,12), of which both are extended by support arms (14,14',15,15') to hold attachment pieces (16,17) for the upper arm (8) of the suspension which straddles the steering links (5) whilst the base of these arms (14,14', 15,15') carry the axis of articulation (21) of the lower suspension arm (7) and one of the shells possesses a cut out in the form of an Omega. Before this shell is folded, a segment is cut out (51) of the sheet metal at its ends and at the same time of the forming process, one punches out two openings (52,52') for the passage of the steering links and two circular cut outs (53,53') located on each longitudinal side of the shell. The ends of the shell are then folded about the axis corresponding to the circular cut outs at the end of which one precedes to join up the edges of the cut out assembly.

Description

PROCEDE DE FABRICATION ET TRAVERSE DE SUSPENSION
D'UN VEHICULE AUTOMOBILE
L'invention concerne un procédé de fabrication et une traverse de suspension notamment des roues motrices et directrices d'un véhicule automobile qui supporte les éléments mécaniques de suspension et qui est constituée principalement par deux coquilles assemblées.MANUFACTURING PROCESS AND SUSPENSION CROSSING
OF A MOTOR VEHICLE
The invention relates to a manufacturing method and a suspension cross member, in particular of the driving and steering wheels of a motor vehicle which supports the mechanical suspension elements and which consists mainly of two assembled shells.

La publication DE-A-1278855 décrit un châssis auxiliaire dans lequel deux joues latérales sont réunies par une traverse inférieure et par une traverse supérieure pour constituer le support du groupe moto-propulseur, tandisque les joues portent les moyens support des bras supérieur et inférieur de suspension.Publication DE-A-1278855 describes an auxiliary chassis in which two lateral cheeks are joined by a lower crossmember and by an upper crossmember to constitute the support for the powertrain, while the cheeks carry the support means for the upper and lower arms of suspension.

On sait que la traverse de suspension absorbe notamment les résultantes transversales opposées, des efforts de contrainte transmis par les organes de suspension au cours de l'avancement et des changements de direction du véhicule.It is known that the suspension cross member in particular absorbs the opposite transverse results, stress forces transmitted by the suspension members during advancement and changes in direction of the vehicle.

L'invention a pour objet une forme constructive de la traverse, particulièrement avantageuse qui absorbe les efforts de contrainte précités et entretoise localement les longerons support de la carrosserie.The invention relates to a constructive form of the crosspiece, particularly advantageous which absorbs the aforementioned stresses and locally struts the support beams of the body.

L'invention concerne plus particulièrement le procédé de fabrication d'une telle traverse dont l'une et l'autre coquille emboutie se prolonge à chaque extrémité par des branches de maintien d'éléments d'attache d'un bras supérieur de suspension qui encadrent les biellettes de direction tandisque la base desdites branches porte l'axe d'articulation du bras inférieur de suspension.The invention relates more particularly to the method of manufacturing such a crosspiece, one and the other stamped shell is extended at each end by branches for holding elements of attachment of an upper suspension arm which frame the steering rods while the base of said branches carries the axis of articulation of the lower suspension arm.

Selon l'invention on réalise successivement sur un flan de tôle: - une découpe segmentaire aux extrémités dudit flan avant sa mise sous
forme de coquille par un outil d'emboutissage - on procède à la suite de cette mise en forme au poinçonnage du passage
des biellettes de direction et à deux découpes circulaires localisées sur
chaque bord longitudinal de la coquille - on procède ensuite au pliage des extrémités de ladite coquille autour des
axes correspondants des découpes circulaires au cours duquel on
procède au rapprochement des bords de l'ensemble des découpes.According to the invention, a sheet blank is successively produced: - a segmented cutting at the ends of said blank before it is put under
shell shape by a stamping tool - we proceed with this shaping by punching the passage
steering rods and two circular cutouts located on
each longitudinal edge of the shell - the ends of the shell are then folded around the
corresponding axes of the circular cuts during which
proceeds to approximate the edges of all the cuts.

La coquille ainsi réalisée peut être assemblée à la coquille opposée avec des inserts et entretoises nécessaires notamment au montage des bras supérieur et inférieur de suspension.The shell thus produced can be assembled to the opposite shell with inserts and spacers necessary in particular for mounting the upper and lower suspension arms.

D'autres caractéristiques et avantages du procédé et de la traverse apparaîtront en référence à la description en référence au dessin annexé dans lequel: - la figure 1 est une représentation perspective de la suspension d'une
roue directrice de véhicule automobile dont les éléments sont associés à
une traverse conforme à l'invention.Other characteristics and advantages of the method and of the cross-member will appear with reference to the description with reference to the appended drawing in which: - Figure 1 is a perspective representation of the suspension of a
steering wheel of a motor vehicle, the elements of which are associated with
a crosspiece according to the invention.

- la figure 2 est une représentation éclatée de la traverse sur laquelle ont
été représentés notamment les organes de montage ou de support des
éléments de suspension d'une roue du véhicule.- Figure 2 is an exploded representation of the cross on which
have been represented in particular the mounting or support members of the
suspension elements of a vehicle wheel.

- la figure 3 est une représentation synoptique du procédé de fabrication
des coquilles de la traverse représentées à la figure 2.- Figure 3 is a block diagram of the manufacturing process
shells of the cross shown in Figure 2.

- les figures 4A9B représentent des vues de dessus des deux moitiés de
la traverse de suspension.- Figures 4A9B show top views of the two halves of
the suspension crossmember.

- la figure 5 est une section transversale de la traverse suivant la ligne V Vdelafigure4A. - Figure 5 is a cross section of the cross member along the line V Vdelafigure4A.

- la figure 6 est une section transversale de la traverse suivant la ligne
VI-VI de la figure 4B.- Figure 6 is a cross section of the cross member along the line
VI-VI of Figure 4B.

- la figure 7 est une section transversale de la traverse suivant la ligne
VII-VII de la figure 4A. - Figure 7 is a cross section of the cross member along the line
VII-VII of Figure 4A.

- la figure 8 est une vue avant gauche de l'extrémité de la traverse
suivant la flèche F de la figure 4A.- Figure 8 is a front left view of the end of the cross
along arrow F in Figure 4A.

- la figure 9 est une vue en plan partielle de la traverse suivant la ligne
W-IX de la figure 8.- Figure 9 is a partial plan view of the cross member along the line
W-IX in Figure 8.

En référence à la figure 1, le flasque de fixation de la roue 1 et du frein 2 sont solidaires d'un porte-fusée 3. La roue 1 est entrainée en rotation par un arbre de transmission 4 relié à un groupe motopropulseur (non représenté). L'orientation du plan de rotation de la roue par rapport à la carrosserie du véhicule peut être modifié par une biellette de direction 5 solidaire de l'extrémité d'une crémaillère montée dans un carter de direction 6.Referring to Figure 1, the mounting flange of the wheel 1 and the brake 2 are integral with a stub axle 3. The wheel 1 is driven in rotation by a transmission shaft 4 connected to a power train (not shown) ). The orientation of the rotation plane of the wheel with respect to the vehicle body can be modified by a steering rod 5 secured to the end of a rack mounted in a steering casing 6.

Le porte-fusée 3 est pivotant entre les extrémités libres des bras inférieur 7 et supérieur 8. Les bras inférieur 7 et supérieur 8 sont articulés sur une traverse 10 de suspension.The stub axle 3 is pivoted between the free ends of the lower 7 and upper 8 arms. The lower 7 and upper 8 arms are articulated on a suspension cross-member 10.

La traverse 10 est constituée par deux coquilles 11, 12 assemblées par un cordon de soudure. Une barre anti-roulis 13 peut être placée par exemple sous la coquille inférieure 12 dans une gorge longitudinale de rigidification de oelle. The cross member 10 is constituted by two shells 11, 12 assembled by a weld bead. An anti-roll bar 13 can be placed for example under the lower shell 12 in a longitudinal groove for stiffening the eye.

La traverse 10 porte les bras de suspension 7, 8 et est constituée par les coquilles 11, 12. Les coquilles 11, 12 se prolongent à chacune de leurs extrémités par des branches 14, 14' - 15, 15' représentées à la figure 2.The cross member 10 carries the suspension arms 7, 8 and is constituted by the shells 11, 12. The shells 11, 12 are extended at each of their ends by branches 14, 14 '- 15, 15' shown in Figure 2 .

L'assemblage réciproque des branches 14, 15 et 14', 15' permet la constitution de fourreaux de réception d'éléments d'attache 16, 17 du bras supérieur 8.The reciprocal assembly of the branches 14, 15 and 14 ′, 15 ′ allows the constitution of sleeves for receiving fastening elements 16, 17 of the upper arm 8.

Les attaches 16, 17 sont respectivement soudées aux branches 14, 15 et 14', 15' et portent des pièces de boulonnerie représentées à la figure 1 qui assurent le maintien des paliers qui supportent l'axe de rotation du bras supérieur 8.The fasteners 16, 17 are respectively welded to the branches 14, 15 and 14 ′, 15 ′ and carry the pieces of hardware shown in FIG. 1 which maintain the bearings which support the axis of rotation of the upper arm 8.

L'attache 17 porte par ailleurs une chape 18 support de l'axe de maintien d'une tête d'amortisseur 20. The fastener 17 also carries a yoke 18 supporting the pin for holding a damper head 20.

Les pièces de boulonnerie assurent également la fixation des paliers support 19 du bras de suspension supérieur 8 sur les attaches 16, 17.The hardware also ensures the fixing of the support bearings 19 of the upper suspension arm 8 on the fasteners 16, 17.

Le bras de suspension inférieur 7 est monté à articulation autour d'un axe 21 porté par une douille entretoise 22 et localisé à la base des branches 14, 15 - 14', 15'. La douille 22 est supportée par deux paliers 23 et est maintenue en place par un renfort 24.The lower suspension arm 7 is mounted with articulation around an axis 21 carried by a spacer sleeve 22 and located at the base of the branches 14, 15 - 14 ', 15'. The bush 22 is supported by two bearings 23 and is held in place by a reinforcement 24.

Les branches 14, 15; 14', 15' portent un raccord soudé obtenu par pliage de chaque extrémité de la coquille autour de l'axe XX' correspondant à la fermeture d'une découpe fonctionnelle préétablie au cours du procédé de fabrication de l'une des coquilles telle que 12 que nous décrirons ci-après en référence à la figure 3.The branches 14, 15; 14 ', 15' carry a welded connection obtained by folding each end of the shell around the axis XX 'corresponding to the closure of a pre-established functional cut during the manufacturing process of one of the shells such as 12 which we will describe below with reference to Figure 3.

La figure 3 est une représentation synoptique du procédé de fabrication de la coquille destinée à supporter l'axe 21 du bras inférieur 7.FIG. 3 is a block diagram of the process for manufacturing the shell intended to support the axis 21 of the lower arm 7.

On voit notamment que l'on réalise sur un flan 50 des découpes segmentaires 51 dans le but de constituer une ébauche des branches 14, 14' ou 15, 15' représentée au dessin 3A. On emboutit également une nervure longitudinale 60 de rigidification destinée à absorber les contraintes de torsion transmises par les organes de suspension.It can be seen in particular that segmental cutouts 51 are produced on a blank 50 in order to constitute a blank of the branches 14, 14 ′ or 15, 15 ′ shown in drawing 3A. It also stamps a longitudinal rib 60 of stiffening intended to absorb the torsional stresses transmitted by the suspension members.

On procède selon une autre phase du processus illustrée par le dessin 3B à une première mise en forme du flan 50 par un outil d'emboutissage et par le poinçon d'ébauche des ouvertures de passage des biellettes de direction.We proceed according to another phase of the process illustrated by the drawing 3B to a first shaping of the blank 50 by a stamping tool and by the blank punch of the openings of passage of the steering rods.

Selon une nouvelle phase du processus illustrée par les dessins 3C, 3D, on poinçonne: - les ouvertures de passage 52, 52' des biellettes de direction 5, destinées
à recevoir un élément de fermeture et de rigidification 25 représenté à
la figure 2.According to a new phase of the process illustrated by the drawings 3C, 3D, we punch: - the passage openings 52, 52 ′ of the steering rods 5, intended
to receive a closing and stiffening element 25 shown at
Figure 2.

- les découpes circulaires 53, 53' localisées dans les bords longitudinaux
opposés. - the circular cutouts 53, 53 'located in the longitudinal edges
opposites.

Les découpes 53, 53' autorisent de la sorte une mise en forme définitive de la coquille 12 par simple pliage des extrémités de l'ébauche emboutie du flan, autour des axes XX' correspondants des découpes comme représenté au dessin 3E..The cutouts 53, 53 ′ thus authorize a definitive shaping of the shell 12 by simple folding of the ends of the stamped blank of the blank, around the corresponding axes XX ′ of the cutouts as shown in drawing 3E ..

Les phases de - prédécoupage de l'ébauche des branches 14, 14' - 15, 15' - emboutissage de l'ébauche - poinçonnage - pliage permettent la réalisation de coquilles monobloc conformément aux critères de qualité et d'endurance exigés des pièces de châssis du véhicule.The phases of - pre-cutting the blank of the branches 14, 14 '- 15, 15' - stamping of the blank - punching - folding allow the production of one-piece shells in accordance with the quality and endurance criteria required of chassis parts of the vehicle.

Le processus de fabrication de la coquille inférieure 12 est bien entendu transposable à la coquille supérieure 11.The process for manufacturing the lower shell 12 can of course be transposed to the upper shell 11.

La figure 2 montre également que la coquille inférieure 12 possède une nervure longitudinale en Oméga 60 destinée par exemple au logement de la barre anti-roulis 13.FIG. 2 also shows that the lower shell 12 has a longitudinal rib in Omega 60 intended for example for housing the anti-roll bar 13.

La nervure peut ainsi définir une section dont les branches horizontales s'étendent de part et d'autre de la barre anti-roulis 13 reliée au bras inférieur 7 de suspension.The rib can thus define a section whose horizontal branches extend on either side of the anti-roll bar 13 connected to the lower arm 7 of suspension.

On voit également que le pliage des extrémités de la coquille inférieure s'opère autour de l'axe d'articulation XX' du bras inférieur 7 de suspension et permet le rapprochement préventif des bords de chaque découpe telle que 53, 53'.It can also be seen that the folding of the ends of the lower shell takes place around the hinge axis XX 'of the lower suspension arm 7 and allows the edges of each cutout such as 53, 53' to be brought together as a preventive measure.

La figure 2 montre également que les coquilles 11, 12 définissent un corps creux qui permet de localiser un certain nombre de renforts fonctionnels et d'entretoises. FIG. 2 also shows that the shells 11, 12 define a hollow body which makes it possible to locate a certain number of functional reinforcements and spacers.

On place notamment dans la coquille inférieure 12, la douille 22 à la suite de la phase de pliage et avant la jonction des bords opposés de la découpe par un cordon de soudure 54.In particular, the sleeve 22 is placed in the lower shell 12 following the folding phase and before the opposite edges of the cut are joined by a weld bead 54.

De même avant l'assemblage définitif des coquilles 11, 12 on dispose dans cellesci des entretoises 55 qui assurent le renforcement local de la traverse dans la zone d'appui des ressorts de suspension 9. Ces derniers prennent respectivement appui sur des coupelles 29 rapportées sur des oreilles 30 de la coquille 11.Likewise before the final assembly of the shells 11, 12 there are in these spacers 55 which provide local reinforcement of the cross member in the support zone of the suspension springs 9. The latter respectively bear on the cups 29 attached to ears 30 of shell 11.

La traverse porte également une chape d'accrochage 61 du groupe motopropulseur du véhicule dans le but de faire absorber par la traverse le couple de renversement engendré notamment lors du démarrage du moteur. The cross also carries a hooking yoke 61 of the vehicle powertrain in order to absorb by the cross the overturning torque generated in particular when starting the engine.

Claims (5)

REVENDICATIONS 1) Procédé de fabrication d'une traverse de suspension (10) notamment1) Method for manufacturing a suspension crossmember (10) in particular des roues motrices et directrices d'un véhicule automobile qui driving and steering wheels of a motor vehicle which supporte les éléments mécaniques de suspension et qui est constituée supports the mechanical suspension elements and which is made up principalement par deux coquilles (11, 12) assemblées, dont l'une et mainly by two assembled shells (11, 12), one and l'autre coquille (11, 12) se prolonge à ses extrémités par des the other shell (11, 12) is extended at its ends by branches (14, 14' - 15, 15') de maintien des éléments d'attache (16, branches (14, 14 '- 15, 15') for holding the fastening elements (16, procède au rapprochement des bords de l'ensemble des découpes. proceeds to approximate the edges of all the cuts. des axes correspondants des découpes circulaires au cours duquel on corresponding axes of the circular cuts during which de la coquille avant pliage des extrémités de ladite coquille autour of the shell before folding the ends of said shell around découpes circulaires (53, 53') localisée sur chaque bord longitudinal circular cutouts (53, 53 ') located on each longitudinal edge d'ouvertures de passage (52, 52') des biellettes de direction et à deux passage openings (52, 52 ') of the steering rods and two l'on procède à la suite de cette mise en forme au poinçonnage one proceeds following this shaping punching sa mise sous forme de coquille par un outil d'emboutissage et que putting it in the form of a shell by a stamping tool and de tôle une découpe segmentaire (51) aux extrémités dudit flan avant of sheet metal a segmental cutout (51) at the ends of said front blank section en Oméga, caractérisé par le fait que l'on réalise sur un flan Omega section, characterized by the fact that it is carried out on a blank suspension et dans laquelle une des coquilles possède une nervure de suspension and in which one of the shells has a rib of 15') porte l'axe d'articulation (21) du bras inférieur (7) de 15 ') carries the hinge pin (21) of the lower arm (7) of de direction (5) tandisque la base desdites branches (14, 14' - 15, direction (5) while the base of said branches (14, 14 '- 15, 17) d'un bras supérieur (8) de suspension qui encadrent les biellettes 17) an upper suspension arm (8) which surrounds the connecting rods 2) Procédé de fabrication d'une traverse de suspension selon la2) Method of manufacturing a suspension crosspiece according to the revendication 1, caractérisé par le fait que l'on réalise claim 1, characterized in that one realizes successivement une nervure longitudinale (60) et la découpe successively a longitudinal rib (60) and the cut segmentaire (51) des extrémités du flan. segment (51) of the ends of the blank. 3) Traverse de suspension des roues motrices et directrices d'un3) Traverse of suspension of the driving and steering wheels of a véhicule automobile réaliséeconformément aux revendications 1 et 2, motor vehicle produced in accordance with claims 1 and 2, caractérisée par le fait que l'une des coquilles possède d'une part une characterized in that one of the shells has on the one hand a nervure (60) de section en Oméga dont les branches horizontales Omega section rib (60) with horizontal branches s'étendent de part et d'autre d'une barre anti-roulis (13) reliée au extend on either side of an anti-roll bar (13) connected to the bras inférieur (7) de suspension et porte d'autre part des découpes lower suspension arm (7) and also carries cutouts (53, 53') de réception de l'axe d'articulation dudit bras inférieur (7).  (53, 53 ') for receiving the articulation axis of said lower arm (7). 4) Traverse selon la revendication 3, caractérisée par le fait que les4) sleeper according to claim 3, characterized in that the bords rapprochés des découpes (53, 53') enveloppent une entretoise edges close to the cutouts (53, 53 ') wrap a spacer (22) disposée coaxialement à l'extérieur de l'axe d'articulation (21) (22) arranged coaxially outside the hinge pin (21) du bras inférieur de la suspension et sont réunis par un cordon de of the lower arm of the suspension and are joined by a cord of soudure (54). solder (54). 5) Traverse selon la revendication 4, caractérisée par le fait que les5) sleeper according to claim 4, characterized in that the coquilles (11, 12) définissent un corps creux qui localise des renforts shells (11, 12) define a hollow body which locates reinforcements (55) d'appui de ressorts de suspension.  (55) for supporting suspension springs.
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