FR2947513A1 - Support d'essieu, en particulier support d'essieu pour vehicules automobiles avec carter de direction d'une seule piece avec ledit support d'essieu - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un support d'essieu pour véhicules automobiles, caractérisé en ce qu'il est prévu un carter de direction qui est fabriqué complètement tout ou partiellement et d'une seule pièce avec le support d'essieu, ou qui est relié tout ou partiellement et par adhésion de matière au support d'essieu.
Description
La présente invention concerne un support d'essieu, en particulier un support d'essieu avant pour véhicules automobiles.
De tels supports d'essieu, qui sont connus également sous d'autres désignations telles que sellette d'essieu ou cadre d'essieu, cadre intégral ou cadre auxiliaire, sont fixés, une fois qu'ils sont dotés d'ensembles ou d'ensembles auxiliaires, sous forme d'unités prémontées ou de modules sur des structures de véhicules, par exemple sur la carrosserie et/ou sur des longerons d'un véhicule.
io L'invention a pour objectif d'optimiser un support d'essieu coulé d'une seule pièce en ce qui concerne au moins certaines des fonctions et/ou exigences citées ci-dessous. Ainsi, le support d'essieu recevra le plus grand nombre possible des ensembles ou ensembles auxiliaires faisant partie du châssis et de is l'entraînement, par exemple tous les bras oscillants, la direction, les stabilisateurs ou l'ensemble d'entraînement, afin d'arriver à ce que de tels ensembles ou ensembles auxiliaires ne doivent pas être fixés directement sur la structure du véhicule, en particulier pour des exigences de montage, de charge de 20 carrosserie, de confort et de rigidité. Le support d'essieu doit donc recevoir les bras oscillants et intercepter des forces de roue qui apparaissent. Il doit également recevoir le mécanisme de direction et les stabilisateurs. Les forces de ressort et d'amortisseur, coups de traction et de pression doivent être 25 interceptées et réceptionnées également par le support d'essieu. Le support d'essieu doit loger également l'ensemble d'entraînement. De plus, le support d'essieu doit offrir une rigidité élevée dans le sens transversal et améliorer l'élasticité longitudinale dans le sens de la longueur. Le support d'essieu 30 doit assister l'élastocinématique et être conçu de telle sorte que le montage et la maintenance ainsi que la réparation soient facilités. En outre, le support d'essieu doit permettre une fabrication avantageuse des points d'attache cinématiques, 2947513 -2 appelés "Hardpoints", avec une tolérance stricte. Le support d'essieu doit présenter à cet effet une résistance suffisante imposée aux points d'attache et résister à des charges permanentes. Il doit répondre à des exigences élevées imposées 5 aux rigidités, fréquences propres et comportements à la collision, être le plus léger possible, pouvoir être fabriqué à un coût avantageux avec le moins d'éléments de construction et de soudures possible, prendre en compte le plus grand nombre possible de composants du châssis et permettre leurs réglages, io prendre le moins de place possible, amortir la transmission des bruits, en particulier des bruits de chaussée, et des vibrations, en particuliers des vibrations de roue, et permettre un montage et un démontage faciles.
Cet objectif est atteint par le fait qu'un carter de direction, qui is est fabriqué tout ou en partie et d'une seule pièce avec le support d'essieu, est prévu dans le support d'essieu coulé d'une seule pièce.
Un tel carter de direction inclus dans le support d'essieu permet l'optimisation du support d'essieu en particulier en ce qui 20 concerne les exigences de confort, de sécurité et de rigidité qui sont imposées à un support d'essieu.
Il est en effet apparu qu'un carter de direction fabriqué d'une seule pièce tout ou en partie avec le support d'essieu peut, selon l'agencement à l'intérieur du support d'essieu, intercepter 25 des forces de roue et absorber des forces de ressort ou d'amortisseur, des chocs de traction et de pression. En particulier la partie du carter de direction, qui est disposée dans le sens transversal dans le support d'essieu coulé d'une seule pièce et dans laquelle la barre de direction est disposée de 30 façon coulissante, entraîne une amélioration significative de la rigidité transversale, mais également de la rigidité à la torsion. De plus, les exigences imposées aux rigidités, fréquences 2947513 -3 propres et comportements à la collision peuvent être optimisées et encore mieux satisfaites selon l'invention au moyen du carter de direction coulé d'une seule pièce avec le support d'essieu.
Pour certaines utilisations, il peut être avantageux que le carter 5 de direction soit relié tout ou en partie et par adhésion de matière avec le support d'essieu.
Un tel carter de direction relié au support d'essieu permet également l'optimisation du support d'essieu en particulier en ce qui concerne les exigences de confort, de sécurité et de rigidité io imposées à un support d'essieu.
Il est en effet apparu d'une part qu'un tel carter de direction fabriqué séparément et intégré par adhésion de matière dans le support d'essieu coulé d'une seule pièce peut, en fonction de l'agencement à l'intérieur du support d'essieu, intercepter des is forces de roue et absorber des forces de ressort et d'amortisseur, des chocs de traction et de pression. En particulier la partie du carter de direction, qui est disposée dans le sens transversal dans le support d'essieu coulé d'une seule pièce et dans laquelle la barre de direction est disposée de 20 façon axialement mobile et coulissante, entraîne une amélioration significative de la rigidité, transversale, mais également de la rigidité à la torsion. De plus, les exigences imposées aux rigidités, fréquences propres et comportements à la collision peuvent être optimisées et satisfaites encore mieux 25 selon l'invention au moyen du carter de direction relié par adhésion de matière avec le support d'essieu coulé d'une seule pièce.
Une liaison par adhésion de matière est une liaison sur laquelle les composants, en particulier le support d'essieu et le carter de 30 direction, sont reliés les uns aux autres de façon si intime que les forces apparaissant pendant le service sont transmises par 2947513 -4 cohésion et adhésion. Une telle liaison est indétachable, ce qui veut dire qu'elles ne peuvent être séparées à nouveau que par destruction des composants assemblés ou ne peuvent être démontées à nouveau entre leurs composants que par 5 destruction de l'élément de liaison.
Malgré les mesures conformes à l'invention, le support d'essieu peut être également conçu relativement léger, étant donné que, en ce qui concerne le carter de direction, il s'agit de préférence essentiellement d'un profilé creux de type tube dans lequel la io barre de direction peut être introduite de façon coulissante ou axialement mobile. De façon avantageuse, le carter de direction intégré dans le support d'essieu permet même d'économiser du matériau lorsque le carter de direction rend superflu un renfort transversal autrement nécessaire à l'intérieur du support is d'essieu.
Le support d'essieu même présente de préférence un corps de base qui peut être réalisé à la façon d'un cadre avec des entretoises de renfort ou avec une surface de base largement fermée, dotée seulement des évidements ou logements 20 nécessaires pour la fixation/réception de composants du châssis.
Il peut être avantageux que la partie du carter de direction, qui est coulée d'une seule pièce en même temps que le support d'essieu, soit conçue comme demi-coque. Une telle demi-coque 25 permet d'atteindre l'objectif conforme à l'invention en particulier d'une élévation de la rigidité du support d'essieu. La demi-coque forme ici une partie du profilé creux tubulaire du carter de direction dans lequel la barre de direction est disposée de façon coulissante. Il est avantageux ici que la barre de direction puisse 30 être introduite éventuellement, en plus d'autres composants, de façon extrêmement conviviale au niveau du montage dans la demi-coque et puisse être fermée ensuite avec une autre demi- 2947513 -5 coque. Pour la fermeture, on utilise de préférence des techniques de liaison redétachables, de sorte que la barre de direction est accessible, en plus d'autres composants, à tout moment et rapidement pour des travaux de maintenance et/ou s de réparation.
Notamment en raison de leur géométrie, les carters de direction, qui font partie des systèmes de direction, connus sous le nom de marque ZF-Servolectric , de la société ZF Lenksysteme GmbH, Schwàbisch Gmünd, Allemagne, se sont avérés particulièrement io appropriés pour l'intégration dans un support d'essieu.
Il peut être opportun que le carter de direction présente au moins un corps creux tubulaire pour le logement d'une barre de direction, le au moins un corps creux tubulaire étant disposé de préférence sur le corps d'essieu ou au-dessus d'un plan 15 horizontal, imaginaire, sous-tendu par le support d'essieu. Avec seulement un corps creux tubulaire, celui-ci s'étend de préférence transversalement à l'axe longitudinal du véhicule essentiellement sur la largeur du support d'essieu. Cependant, il peut également être opportun que deux corps creux tubulaires 20 soient prévus, qui sont disposés espacés l'un de l'autre dans la zone périphérique du support d'essieu transversalement à la direction longitudinale du véhicule pour le logement d'une barre de direction, de telle sorte que la barre de direction soit disposée librement pratiquement au milieu. Afin de protéger des 25 encrassements la barre de direction disposée librement au centre, un revêtement, en particulier en plastique, de préférence sous la forme d'un soufflet, peut être avantageux. Les deux profilés creux susmentionnés, de type tube, disposés dans la zone périphérique, sont reliés ou dotés de préférence de 30 logements, à savoir sur l'un des côtés pour le logement d'un arbre de direction et sur l'autre côté pour le logement de l'engrenage angulaire d'un servomoteur. 2947513 -6 Il peut également être opportun que le carter de direction présente un logement pour la réception de l'arbre de direction, le logement démarrant de préférence sur le support d'essieu ou au-dessus d'un plan horizontal, imaginaire, sous-tendu par le 5 support d'essieu et se termine sous le corps d'essieu ou au-dessous du plan horizontal, imaginaire, sous-tendu par le support d'essieu. Le logement présente un passage avec le corps creux tubulaire et est fabriqué d'une seule pièce ou relié par adhésion de matière de façon appropriée avec le corps io creux.
Il peut être avantageux que le carter de direction présente un évidement pour le logement des étages de boîte de vitesses ou d'une transmission angulaire du servomoteur, le logement commençant de préférence sous le corps d'essieu ou au- is dessous d'un plan horizontal, imaginaire, sous-tendu par le support d'essieu et étant accessible à cet endroit et se terminant sur le corps d'essieu ou au-dessus du plan horizontal, imaginaire, sous-tendu par le corps d'essieu, et étant fermé à cet endroit. Le logement présente un passage avec le corps 20 creux tubulaire et est fabriqué d'une seule pièce ou relié par adhésion de matière de façon appropriée avec le corps creux.
Il peut également être avantageux que de l'espace de construction soit prévu sous le support d'essieu ou au-dessous d'un plan horizontal, imaginaire, sous-tendu par le support 25 d'essieu, pour le second moteur avec une ECU (Engine Control Unit) ou l'appareil de commande.
Pour diverses applications, il peut être avantageux que le carter de direction soit seulement coulé complètement ou en partie dans et/ou sur le support d'essieu. Pour d'autres applications, il 30 peut être avantageux que le carter de direction soit coulé en supplément complètement ou en partie dans et/ou sur le support d'essieu. -7- Pour d'autres utilisations, il peut être avantageux que le carter de direction soit seulement refondu complètement ou en partie dans et/ou sur le support d'essieu. Pour certaines utilisations, il peut cependant être avantageux aussi que le carter de direction soit refondu en supplément complètement ou en partie dans et/ou sur le support d'essieu.
Pour divers emplois, il peut être avantageux aussi que le carter de direction soit seulement rapporté par coulée complètement ou en partie dans et/ou sur le support d'essieu. Pour certains io emplois, il peut cependant être avantageux aussi que le carter de direction soit rapporté par coulée en supplément complètement ou en partie dans et/ou sur le support d'essieu.
Pour d'autres emplois, il peut également être avantageux que le carter de direction ne soit que refondu et coulé complètement ou is en partie dans et/ou sur le support d'essieu. Pour d'autres emplois, il peut cependant être avantageux aussi que le carter de direction soit coulé ou rapporté par coulée complètement ou en partie dans et/ou sur le support d'essieu. Pour encore d'autres emplois, il peut cependant être avantageux aussi que le 20 carter de direction soit refondu ou rapporté par coulée complètement ou en partie dans et/ou sur le support d'essieu. Enfin, il peut cependant être opportun aussi pour certaines applications que le carter de direction soit coulé, refondu et rapporté par coulée complètement ou en partie dans et/ou sur le 25 support d'essieu.
De ce fait, on obtient globalement pratiquement un composant monolithe qui présente des valeurs de résistance optimisées dans la zone du carter de direction.
Pour certaines utilisations, il peut être avantageux que le carter 30 de direction soit fixé uniquement par collage complètement ou en partie dans et/ou sur le support d'essieu. Pour certaines 2947513 -8 applications, il peut être opportun que le carter de direction soit fixé en supplément par collage complètement ou en partie dans et/ou sur le support d'essieu. Pour certains emplois, il peut être avantageux que le carter de direction soit fixé uniquement par 5 soudage, en particulier par soudage par résistance par points complètement ou en partie dans et/ou sur le support d'essieu. Pour certaines applications, il peut être avantageux que le carter de direction soit fixé en supplément par soudage, en particulier par soudage par résistance par points complètement ou en io partie dans et/ou sur le support d'essieu. Pour certaines utilisations, il peut être avantageux que le carter de direction soit fixé uniquement par rabattement des bords de zones prédéfinies du support d'essieu complètement ou en partie dans et/ou sur le support d'essieu. Pour d'autres emplois, il peut être opportun is que le carter de direction soit fixé par rabattement des bords de zones prédéfinies du support d'essieu complètement ou en partie dans et/ou sur le support d'essieu. Pour certains emplois, il peut être avantageux que le carter de direction soit fixé uniquement par assemblage au passage ou en particulier par 20 clinchage complètement ou en partie dans et/ou sur le support d'essieu. Pour diverses applications, il peut être avantageux que le carter de direction soit fixé en supplément par assemblage au passage ou en particulier par clinchage complètement ou en partie dans et/ou sur le support d'essieu. Le spécialiste trouve 25 une vue d'ensemble sur l'assemblage au passage ou en particulier sur le clinchage chez Fahrenwaldt, Hans J./ Schuler, Volkmar : Praxiswissen SchweiBtechnik, Berlin - Heidelberg, 2., édition révisée et élargie, 2008, pages 127 - 130. Pour diverses utilisations, il peut être opportun que le carter de direction soit 30 fixé uniquement par rivetage auto-poinçonneur complètement ou en partie dans et/ou sur le support d'essieu. Pour divers emplois, il peut être opportun que le carter de direction soit fixé en supplément par rivetage auto-poinçonneur complètement ou en partie dans et/ou sur le support d'essieu. Pour encore 35 d'autres utilisations, il peut être avantageux que le carter de 2947513 -9 direction soit fixé en supplément par vissage complètement ou en partie dans et/ou sur le support d'essieu.
Bien entendu, le support d'essieu coulé d'une seule pièce est conçu ici et présente une géométrie dans la zone du carter de 5 direction à recevoir de telle sorte que le procédé de liaison choisi peut être appliqué facilement.
Lors du collage, il est par exemple judicieux que la partie du support d'essieu recevant le carter de direction soit conçue comme un profilé creux coulé et ouvert d'un côté. Le collage io présente l'avantage que la fixation du carter de direction dans et/ou sur le support d'essieu peut être réalisée de façon relativement rapide.
Un perfectionnement de l'invention prévoit que le support d'essieu peut être un support d'essieu avant ou un support is d'essieu arrière, ce support présentant dans une réalisation préférée à chaque fois deux logements ou évidements espacés l'un de l'autre dans la direction longitudinale du véhicule et destinés aux points d'appui pour le logement basculant de l'un de deux éléments de guidage de roue, tels que des bras 20 oscillants transversaux ou bras oscillants triangulaires, et des logements pour la fixation du support d'essieu comme unité préfabriquée avec des ensembles prémontés sur la structure du véhicule. Il peut également être avantageux que le support d'essieu coulé d'une seule pièce présente des logements ou 25 évidements de préférence pour la fixation d'un stabilisateur, pour la réception d'un support de couple ou pour la réception d'un support pendulaire. Ces logements ou évidements peuvent être reliés d'une seule pièce les uns aux autres par le procédé de coulée.
30 Un tel support d'essieu avant convient particulièrement bien pour l'intégration du carter de direction dans le support d'essieu. 2947513 - Io - Pour certaines applications, il peut être opportun que le support d'essieu soit fabriqué en acier.
Pour d'autres utilisations, il peut être avantageux que le support d'essieu coulé d'une seule pièce soit fabriqué à base d'un métal 5 léger, de préférence d'aluminium, d'un alliage d'aluminium ou d'un alliage de magnésium. Il peut être également avantageux que le support d'essieu coulé d'une seule pièce soit fabriqué dans le procédé de coulée sous pression ou dans le procédé de coulée en coquille.
io Selon un perfectionnement de l'invention, le carter de direction est complètement ou en partie à base d'un métal léger, de préférence en aluminium, d'un alliage d'aluminium, d'un alliage de zinc ou d'un alliage de magnésium ou en acier. Un alliage d'aluminium présente par rapport à l'acier l'avantage qu'il s'agit is d'un métal léger, donc d'un poids plus faible que l'acier. En revanche, l'acier se caractérise par un module d'élasticité supérieur, ce qui est avantageux en particulier en ce qui concerne une élévation voulue de la rigidité d'un support d'essieu. De façon avantageuse, on peut cependant utiliser 20 également de l'aluminium dit hybride pour la fabrication du carter de direction.
Pour certaines utilisations, il peut être avantageux que le carter de direction soit profilé complètement ou en partie, en particulier lorsque celui-ci est à base d'un métal léger susmentionné, pour 25 améliorer sa rigidité. Pour certaines utilisations, il peut être avantageux qu'un tel carter de direction soit structuré complètement ou en partie. Pour certains emplois, il peut cependant être opportun aussi qu'un tel carter de direction soit profilé et structuré complètement ou en partie.
30 Pour certaines applications, il peut être avantageux qu'un tel carter de direction ne présente qu'au moins une entaille de renfort. Pour certaines utilisations, il peut être avantageux qu'un tel carter de direction présente en supplément au moins une entaille de renfort. De façon avantageuse, la au moins une entaille de renfort peut n'être prévue que sur le côté intérieur du carter de direction. Pour d'autres utilisations, il peut être avantageux que la au moins une entaille de renfort soit prévue en supplément sur le côté extérieur du carter de direction. Pour diverses applications, il peut cependant être avantageux aussi que la au moins une entaille de renfort ne soit prévue que sur le io côté extérieur du carter de direction.
Pour d'autres emplois, il peut être avantageux qu'un tel carter de direction ne présente qu'au moins une nervure de renfort. Pour certains emplois, il peut cependant être avantageux aussi qu'un tel carter de direction présente en supplément au moins une is nervure de renfort. De façon avantageuse, la au moins une nervure de renfort ne peut être prévue que sur le côté intérieur du carter de direction. Pour certaines utilisations, il peut être avantageux que la au moins une nervure de renfort soit prévue en supplément sur le côté extérieur du carter de direction. Pour 20 encore d'autres applications, il peut cependant être avantageux aussi que la au moins une nervure de renfort ne soit prévue que sur le côté extérieur du carter de direction.
Pour certains emplois, il peut être avantageux qu'un tel carter de direction ne présente qu'au moins une moulure de renfort. Pour 25 certaines utilisations, il peut être cependant avantageux aussi qu'un tel carter de direction présente en supplément au moins une moulure de renfort. De façon avantageuse, la au moins une moulure de renfort peut n'être prévue que sur le côté intérieur du carter de direction. Pour certaines autres utilisations, il peut être 30 avantageux que la au moins une moulure de renfort soit prévue en supplément sur le côté extérieur du carter de direction. Pour encore d'autres applications, il peut cependant être avantageux 2947513 -12- aussi que la au moins une moulure de renfort ne soit prévue que le côté extérieur du carter de direction.
Pour d'autres applications, il peut être avantageux qu'un tel carter de direction ne présente qu'au moins un renflement de 5 renfort. Pour certaines applications, il peut être opportun qu'un tel carter de direction présente en supplément au moins un renflement de renfort. De façon avantageuse, le au moins un renflement de renfort ne peut prévu que sur le côté intérieur du carter de direction. Pour encore d'autres utilisations, il peut être lo avantageux que le au moins un renflement de renfort soit prévu en supplément sur le côté extérieur du carter de direction. Pour encore d'autres applications, il peut cependant être avantageux aussi que le au moins un renflement de renfort ne soit prévu que sur le côté extérieur du carter de direction.
ls II peut être opportun que le support d'essieu coulé soit fabriqué à base d'un autre matériau, de préférence un autre alliage d'aluminium que le carter de direction, les différents matériaux, de préférence différents alliages d'aluminium, se différenciant de préférence dans leurs points de fusion ou alliages ou 20 composants d'alliage.
Dans le cas présent, il peut être opportun que l'épaisseur de paroi du carter de direction soit compris complètement ou en partie entre 0,5 et 4 mm et le diamètre du carter de direction complètement ou en partie entre 10 et 50 mm.
25 Selon un perfectionnement de l'invention, le carter de direction est agencé complètement ou en partie transversalement à la direction longitudinale du véhicule, un corps creux tubulaire du carter de direction, dans lequel la barre de direction peut être introduite de façon coulissante, passant de préférence sur à peu 30 près la largeur du support d'essieu avant, par exemple au centre entre les logements. - 13- Il peut être avantageux qu'une partie du carter de direction, coulée d'une seule pièce en même temps que le support d'essieu, soit conçue sous forme de profilé creux ouvert vers le bas.
Un tel profilé creux ouvert sur un côté, dans lequel la barre de direction ou la barre de connexion est disposée de façon coulissante, présente l'avantage que la barre de direction ou la barre de connexion peut être introduite éventuellement, en plus d'autres composants, de façon extrêmement facile au niveau du montage dans ce profilé. Il peut être avantageux que ce profilé creux puisse être fermé, en particulier collé, ensuite avec un recouvrement approprié. Pour la fermeture, on utilise de préférence des techniques de liaison redétachables, de sorte que la barre de direction est accessible, en plus d'autres 1s composants, à tout moment et rapidement pour des travaux de maintenance et/ou de réparation.
Il peut être avantageux qu'une partie du carter de direction, coulée d'une seule pièce en même temps que le support d'essieu, et éventuellement le support d'essieu en partie même, 20 de préférence dans la zone de transition avec le carter de direction, soient conçus à la façon d'un toit.
Une telle réalisation en forme de toit rend le support d'essieu globalement plus rigide et offre suffisamment de place pour le logement de certains composants nécessaires pour la direction, 25 ceux-ci étant protégés sous la réalisation en forme de toit. Un tel toit ouvert d'un côté, dans lequel la barre de direction ou la barre de connexion est disposée de façon coulissante, présente cependant également l'avantage que la barre de direction ou la barre de connexion peut être introduite, éventuellement, en plus 30 d'autres composants, de façon extrêmement facile au niveau du montage dans ce toit. Il peut être avantageux que ce toit puisse ensuite être fermé, en particulier puisse être collé, par le bas 2947513 -14- avec un revêtement approprié. Pour la fermeture, on utilise de préférence des techniques de liaison redétachables, de sorte que la barre de direction est accessible, en plus d'autres composants, à tout moment et rapidement pour des travaux de 5 maintenance et/ou de réparation.
En particulier pour améliorer la rigidité du support d'essieu, il peut être opportun que la réalisation en forme de toit dans la direction transversale du support d'essieu soit prévue au moins en partie entre la partie du carter de direction pour le logement 10 d'un arbre de direction et la partie du carter de direction pour le logement d'étages de boîte de vitesses.
En particulier pour améliorer la rigidité du support d'essieu, il peut être avantageux que la réalisation en forme de toit du carter de direction présente une partie inclinée qui, en 1s commençant à peu près au-dessus de l'espace de logement prévu pour la barre de connexion, descend vers le bas et fait place directement ou indirectement à une paroi transversale délimitant le support d'essieu, la paroi transversale étant conçue de préférence comme élément de renfort avec un diamètre de 20 paroi en particulier renforcé et/ou étant dotée d'au moins une nervure de renfort. On préfère une, en particulier la paroi transversale arrière dans le sens de marche. Il peut être avantageux que la partie inclinée présente au moins un évidement permettant en particulier de gagner du poids.
25 En particulier pour améliorer la rigidité du support d'essieu, il peut être avantageux que la réalisation en forme de toit du carter de direction présente une partie agencée sensiblement verticalement, qui, en commençant à peu près latéralement à côté de l'espace de logement prévu pour la barre de connexion, 30 s'étend vers le bas, fait place ensuite à une partie à peu près horizontale jusqu'à la partie inclinée puis à une paroi transversale délimitant le support d'essieu, la paroi transversale -15-
étant conçue de préférence comme élément de renfort avec diamètre de paroi en particulier renforcé et/ou étant dotée d'au moins une nervure de renfort. On préfère une, en particulier la paroi transversale avant dans le sens de marche. Il peut être avantageux qu'au moins une partie présente au moins un évidement permettant en particulier de gagner du poids. II peut également être avantageux que la réalisation en forme de toit présente un faîte agencé à peu près au-dessus de l'espace io de logement prédéfini pour la barre de connexion dans le sens transversal, de préférence arrondi, qui est réalisé de préférence sous forme d'élément de renfort avec diamètre en particulier renforcé et/ou doté d'au moins une nervure de renfort. L'invention concerne également un procédé pour la fabrication 15 d'un support d'essieu présentant au moins les étapes suivantes : insertion d'un carter de direction globalement ou par parties dans une position prédéfinie d'un moule et coulée consécutive du support d'essieu avec l'utilisation du moule. Comme alternative ou en supplément, il est prévu un procédé 20 pour la fabrication d'un support d'essieu comprenant au moins les étapes suivantes : coulée du support d'essieu suivie de la liaison du carter de direction globalement ou par parties dans une position prédéfinie dans et/ou sur le support d'essieu. Un perfectionnement de l'invention prévoit que le support 25 d'essieu subisse d'abord un recuit de mise en solution après la coulée, que le carter de direction soit relié ensuite globalement ou par parties dans et/ou sur le support d'essieu et qu'enfin le support d'essieu avec le carter de direction subisse un traitement thermique. 30 -16- Il peut être avantageux que, après la liaison du carter de direction globalement ou par parties dans et/ou sur le support d'essieu par collage, l'assemblage collé soit recouvert, de préférence soit doté d'une couche de caoutchouc ou soit laqué. De ce fait, l'assemblage collé est protégé en particulier d'influences météorologiques extérieures. Il peut également être avantageux que la liaison par adhésion de matière s'effectue par collage principalement sur l'ensemble de 10 la longueur du carter de direction. Il s'est avéré particulièrement avantageux que la coulée s'effectue sous application de pression dans des moules permanents. Cependant, il peut être avantageux aussi que la coulée s'effectue dans des coquilles avec l'utilisation de la 15 gravité. Un perfectionnement de l'invention prévoit que, après l'intégration du carter de direction dans le support d'essieu, celui-ci soit usiné avec le carter de direction, en particulier des logements et/ou des évidements nécessaires soient fabriqués. 20 II peut être avantageux qu'au moins un tube ou un corps creux assistant le support d'essieu au plan fonctionnel et fabriqué séparément de la coulée du corps d'essieu soit introduit dans le support d'essieu coulé d'une seule pièce. Pour certaines utilisations, il peut être avantageux que le tube soit placé sur le 25 support d'essieu coulé d'une seule pièce. Pour certaines applications, il peut être avantageux que le tube soit introduit dans le support d'essieu coulé d'une seule pièce et soit placé sur le support d'essieu coulé d'une seule pièce. Pour d'autres emplois, il peut être avantageux que le tube soit inséré dans le 30 support d'essieu coulé d'une seule pièce. Pour certaines -17- utilisations, il peut cependant être avantageux aussi que le tube soit introduit et inséré dans le support d'essieu coulé d'une seule pièce. Pour certaines utilisations, il peut également être opportun que le tube soit placé sur le support d'essieu coulé d'une seule pièce. Enfin, il peut cependant être avantageux aussi pour certains emplois que le tube soit introduit et inséré dans le support d'essieu coulé d'une pièce et soit placé sur le support d'essieu coulé d'une seule pièce.
Un tel tube permet l'optimisation du support d'essieu en particulier en ce qui concerne les exigences de confort, de sécurité et de rigidité qui sont imposées à un support d'essieu.
Il est apparu en effet qu'un tube fabriqué séparément et intégré dans le support d'essieu coulé d'une seule pièce peut, selon l'agencement à l'intérieur du support d'essieu, intercepter des forces de roue et réceptionner des forces de ressort ou d'amortisseur, des coups de traction et de pression. En particulier un tube disposé dans le sens transversal dans le support d'essieu coulé d'une seule pièce entraîne une amélioration significative de la rigidité transversale, mais également de la rigidité à la torsion. De plus, les exigences imposées aux rigidités, fréquences propres et comportements à la collision peuvent être optimisées et encore mieux être satisfaites selon l'invention au moyen du au moins un tube intégré dans le support d'essieu coulé d'une seule pièce. Dans ce cas, le support d'essieu peut être conçu également relativement léger, étant donné que, en ce qui concerne le tube, il s'agit d'un profilé creux sur lequel la cavité peut être utilisée avantageusement au plan fonctionnel.30 - 18- Afin d'amortir la transmission des bruits, en particulier des bruits de chaussée, et des vibrations, en particulier des vibrations de roue, mais également afin de renforcer le tube même, la cavité du tube peut être dotée avantageusement d'un matériau d'amortissement, de préférence par moussage de la cavité avec de l'aluminium.
En particulier des APM -Pearls (Advanced Pore Morphology Foam) conviennent comme matériau d'amortissement. Par traitement thermique, le matériau métallique introduit dans la io cavité du tube peut être moussé dessus pour former des billes de mousse métalliques, de préférence en aluminium, de taille différente. Outre les propriétés d'amortissement avantageuses abordées d'un tube rempli en particulier avec le matériau susmentionné, is un tel tube montre également un comportement avantageux à la collision.
De manière alternative, la cavité du tube convient de manière appropriée pour faire passer des faisceaux de câbles, des canalisations et/ou des conduits de câbles présents, qui sont 20 disposés alors dans le tube tout en étant protégés avantageusement des influences extérieures.
Cependant, la cavité peut être utilisée aussi avantageusement comme volume de stockage pour l'air comprimé, en particulier pour l'actionnement de coussins d'air.
25 Un perfectionnement de l'invention prévoit que le support d'essieu peut être un support d'essieu avant ou un support d'essieu arrière, auquel cas, dans une version préférée, celui-ci présente respectivement deux logements ou évidements espacés l'un de l'autre dans le sens longitudinal du véhicule pour les 30 points d'appui destinés au logement pivotant de respectivement 2947513 -19- l'un de deux éléments de guidage de roue, tels que des bras oscillants transversaux ou des bras oscillants triangulaires, et des logements pour la fixation du support d'essieu sous forme d'unité préfabriquée avec des ensembles prémontés sur la 5 structure du véhicule. Il peut également être avantageux que le support d'essieu coulé d'une seule pièce présente des logements et/ou des évidements de préférence pour la fixation d'un stabilisateur pour la réception d'un support de couple, pour la réception d'un support pendulaire et/ou pour la fixation du mécanisme de direction. Ces logements et/ou évidements peuvent être reliés d'une seule pièce les uns aux autres par le processus de coulée.
Un tel support d'essieu avant convient particulièrement bien pour l'intégration et/ou l'insertion d'au moins un tube.
1s Pour certaines applications, il peut être opportun que le support d'essieu soit fabriqué en acier.
Pour d'autres utilisations, il peut être avantageux que le support d'essieu coulé d'une seule pièce soit fabriqué dans un métal léger, de préférence en aluminium, dans un alliage d'aluminium 20 ou un alliage de magnésium. Il peut également être avantageux que le support d'essieu coulé d'une seule pièce soit fabriqué dans le procédé de coulée sous pression ou dans le procédé de coulée en coquille.
Pour certains emplois, il peut être opportun que le tube soit 25 introduit par adhésion de matière dans le support d'essieu. Une liaison par adhésion de matière est une liaison sur laquelle les composants, ici en particulier le support d'essieu et le tube, sont reliés les uns aux autres de façon si intime que les forces apparaissant pendant le service sont transmises par cohésion et 30 adhésion. Pour d'autres applications, il peut être avantageux que le tube soit placé par adhésion de matière sur le support 2947513 -20- d'essieu. Pour d'autres utilisations, il peut cependant être avantageux aussi que le tube soit introduit par adhésion de matière dans le support d'essieu et soit placé sur le support d'essieu par adhésion de matière. Pour certains emplois, il peut 5 également être avantageux que le tube soit introduit par force dans le support d'essieu. Pour certaines applications, il peut être opportun que le tube soit placé par force sur le support d'essieu. Pour encore d'autres utilisations, il peut être avantageux que le tube soit introduit par force dans le support d'essieu et soit placé io par force sur le support d'essieu. Pour différents emplois, il peut être avantageux que le tube soit introduit dans le support d'essieu par adhésion de matière et par force. Pour d'autres emplois, il peut être avantageux que le tube soit placé sur le support d'essieu par adhésion de matière et par force. Pour is certaines utilisations, il peut être opportun que le tube soit introduit par complémentarité de formes dans le support d'essieu. Pour diverses applications, il peut être opportun que le tube soit placé par complémentarité de formes sur le support d'essieu. Pour encore d'autres utilisations, il peut être opportun 20 que le tube soit introduit par complémentarité de formes dans le support d'essieu et soit placé par complémentarité de formes sur le support d'essieu. Pour diverses utilisations, il peut être avantageux que le tube soit introduit dans le support d'essieu par adhésion de matière et complémentarité de formes. Pour 25 certains emplois, il peut être avantageux que le tube soit placé sur le support d'essieu par adhésion de matière et complémentarité de formes. Pour certaines applications, il peut être avantageux que le tube soit introduit dans le support d'essieu par force et complémentarité de formes. Pour encore 30 d'autres applications, il peut être avantageux que le tube soit placé sur le support d'essieu par force et complémentarité de formes. Pour certains autres emplois, il peut être avantageux que le tube soit introduit dans le support d'essieu par adhésion de matière, par force et complémentarité de formes. Pour 35 différentes utilisations, il peut être avantageux que le tube soit 2947513 -21- placé sur le support d'essieu par adhésion de matière, par force et par complémentarité de formes.
Pour diverses applications, il peut être avantageux que le tube soit coulé seulement au moins partiellement dans et/ou sur le 5 support d'essieu. Pour d'autres applications, il peut être avantageux que le tube soit coulé en supplément au moins partiellement dans et/ou sur le support d'essieu.
Pour d'autres utilisations, il peut être avantageux que le tube soit refondu seulement au moins partiellement dans et/ou sur le lo support d'essieu. Pour certaines utilisations, il peut cependant être avantageux aussi que le tube soit refondu en supplément au moins partiellement dans et/ou sur le support d'essieu.
Pour divers emplois, il peut être avantageux également que le tube soit rapporté seulement par coulée au moins partiellement 1s dans et/ou sur le support d'essieu. Pour divers emplois, il peut cependant être avantageux aussi que le tube soit rapporté par coulée en supplément au moins partiellement dans et/ou sur le support d'essieu.
Pour d'autres emplois, il peut être également avantageux que le 20 tube soit seulement refondu et coulé au moins en partie dans et/ou sur le support d'essieu. Pour d'autres emplois, il peut cependant être avantageux aussi que le tube soit coulé et rapporté par coulée au moins partiellement dans et/ou sur le support d'essieu. Pour encore d'autres emplois, il peut 25 cependant être avantageux aussi que le tube soit refondu et rapporté par coulée au moins partiellement dans et/ou sur le support d'essieu. Enfin, il peut cependant être opportun aussi pour certaines applications que le tube soit coulé, refondu et rapporté par coulée au moins partiellement dans et/ou sur le 30 support d'essieu. 2947513 -22- De ce fait, on obtient globalement pratiquement un composant monolithe qui présente des valeurs de résistance optimisées dans la zone du tube.
Pour certaines utilisations, il peut être avantageux que le tube 5 soit fixé uniquement par collage au moins partiellement dans et/ou sur le support d'essieu. Pour certaines applications, il peut être opportun que le tube soit fixé en supplément par collage au moins partiellement dans et/ou sur le support d'essieu. Pour certains emplois, il peut être avantageux que le tube soit fixé io uniquement par soudage, en particulier par soudage par résistance par points, au moins partiellement dans et/ou sur le support d'essieu. Pour certaines applications, il peut être avantageux que le tube soit fixé en supplément par soudage, en particulier par soudage par résistance par points, au moins is partiellement dans et/ou sur le support d'essieu. Pour certaines utilisations, il peut être avantageux que le tube soit fixé dans et/ou sur le support d'essieu au moins partiellement uniquement par rabattement des bords de zones prédéfinies du support d'essieu. Pour d'autres emplois, il peut être opportun que le tube 20 soit fixé dans et/ou sur le support d'essieu au moins partiellement en supplément par rabattement des bords de zones prédéfinies du support d'essieu. Pour certains emplois, il peut être avantageux que le tube soit fixé dans et/ou sur le support d'essieu au moins partiellement uniquement par assemblage au 25 passage et/ou en particulier par clinchage. Pour différentes applications, il peut être avantageux que le tube soit fixé dans et/ou sur le support d'essieu au moins partiellement en supplément par assemblage au passage et/ou en particulier par clinchage. Le technicien trouvera un aperçu de l'assemblage au 30 passage et/ou en particulier du clinchage chez Fahrenwaldt, Hans J./ Schuler, Volkmar, Praxiswissen Schweif3technik, Berlin ù Heidelberg, édition révisée et élargie, 2008, pages 127-130. Pour diverses utilisations, il peut être opportun que le tube soit fixé dans et/ou sur le support d'essieu au moins en partie - 23- uniquement par rivetage auto-poinçonneur. Pour divers emplois, il peut être opportun que le tube soit fixé dans et/ou sur le support d'essieu au moins en partie en supplément par rivetage auto-poinçonneur. Pour encore d'autres applications, il peut être avantageux que le tube soit fixé dans et/ou sur le support d'essieu au moins en partie uniquement par vissage. Pour encore d'autres utilisations, il peut être avantageux que le tube soit fixé dans et/ou sur le support d'essieu au moins partiellement en supplément par vissage.
io Bien entendu, le support d'essieu coulé d'une seule pièce est conçu ici et présente une géométrie dans la zone du tube à recevoir de telle sorte que le procédé de fixation choisi peut être appliqué facilement.
Lors du collage, il est par exemple judicieux que la portion is recevant le tube du support d'essieu soit conçue sous forme de profilé creux coulé et ouvert d'un côté. Le collage présente l'avantage que la fixation du tube dans et/ou sur le support d'essieu peut être réalisée relativement rapidement.
Selon un perfectionnement de l'invention, le tube est à base d'un 20 métal léger, de préférence d'aluminium, d'un alliage d'aluminium, de zinc ou de magnésium, ou à base d'acier. Un alliage d'aluminium présente l'avantage par rapport à l'acier qu'il s'agit d'un métal léger, a donc un poids plus faible que l'acier. L'acier se caractérise en revanche par un module d'élasticité 25 supérieur, ce qui est avantageux en particulier en ce qui concerne une augmentation voulue de la rigidité d'un support d'essieu. Cependant, on peut utiliser avantageusement aussi un aluminium dit hybride pour la fabrication du tube.
Pour certaines utilisations, il peut être avantageux que le tube, 30 en particulier lorsque celui-ci est à base d'un métal léger susmentionné, soit profilé pour améliorer la rigidité. Pour - 24- certaines applications, il peut être avantageux qu'un tel tube soit structuré. Pour certains emplois, il peut cependant être opportun aussi qu'un tel tube soit profilé et structuré.
Pour certaines applications, il peut être avantageux qu'un tel tube ne présente qu'au moins une entaille de renfort. Pour certaines utilisations, il peut être avantageux qu'un tel tube présente en supplément au moins une entaille de renfort. De façon avantageuse, la au moins une entaille de renfort ne peut être prévue que sur le côté intérieur du tube. Pour d'autres io utilisations, il peut être avantageux que la au moins une entaille de renfort soit prévue en supplément sur le côté extérieur du tube. Pour diverses applications, il peut cependant être avantageux aussi que la au moins une entaille de renfort ne soit prévue que sur le côté extérieur du tube.
is Pour d'autres emplois, il peut être avantageux qu'un tel tube ne présente qu'au moins une nervure de renfort. Pour certains emplois, il peut cependant être avantageux aussi qu'un tel tube présente en supplément au moins une nervure de renfort. De façon avantageuse, là au moins une nervure de renfort ne peut 20 être prévue que le côté intérieur du tube. Pour certaines utilisations, il peut être avantageux que la au moins une nervure de renfort soit prévue en supplément sur le côté intérieur du tube. Pour encore d'autres applications, il peut cependant être avantageux aussi que la au moins une nervure de renfort ne soit 25 prévue que sur le côté extérieur du tube.
Pour certains emplois, il peut être avantageux qu'un tel tube ne présente qu'au moins une moulure de renfort. Pour certaines utilisations, il peut cependant être avantageux aussi qu'un tel tube présente en supplément au moins une moulure de renfort. 30 De façon avantageuse, la au moins une moulure de renfort ne peut être prévue que sur le côté intérieur du tube. Pour certaines autres utilisations, il peut être avantageux que la au moins une -25- moulure de renfort soit prévue en supplément sur le côté extérieur du tube. Pour encore d'autres applications, il peut cependant être avantageux aussi que la au moins une moulure de renfort ne soit prévue que sur le côté extérieur du tube.
s Pour d'autres applications, il peut être avantageux qu'un tel tube ne présente qu'au moins un renflement de renfort. Pour certaines applications, il peut être opportun qu'un tel tube présente en supplément au moins un renflement de renfort. De façon avantageuse, le au moins un renflement de renfort ne peut io être prévu que sur le côté intérieur du tube. Pour certaines autres utilisations, il peut être avantageux que le au moins un renflement de renfort soit prévu en supplément sur le côté extérieur du tube. Pour encore d'autres applications, il peut cependant être avantageux aussi que le au moins un renflement 15 de renfort ne soit prévu que sur le côté extérieur du tube.
Il peut être opportun que le support d'essieu coulé soit fabriqué à base d'un autre matériau, de préférence un autre alliage d'aluminium que le au moins un tube, les différents matériaux, de préférence différents alliages d'aluminium, se différencient de 20 préférence dans leurs points de fusion ou alliages et/ou ou composants d'alliage.
Dans le cas présent, il peut être opportun que l'épaisseur de paroi du tube soit de 0,5 à 4 mm et le diamètre de 10 à 50 mm.
Le tube est de préférence plié une fois ou plusieurs fois au 25 moyen d'un procédé de façonnage. Une structure de tube reformée avec de la pression élevée intérieure (HU) ne fait pas partie des variantes de réalisation préférées, étant donné que le procédé IHU est relativement coûteux.
De manière appropriée, le tube présente essentiellement une 30 section ovale. - 26- Il peut être avantageux que le tube suive principalement le contour d'une portion prédéfinie à l'intérieur du support d'essieu.
De manière appropriée, le tube est doté également de logements et/ou d'évidements appropriés dans les endroits où il croise les logements et/ou évidements prédéfinis du support d'essieu coulé d'une seule pièce.
Selon un perfectionnement de l'invention, le tube est agencé transversalement à la direction longitudinale du véhicule et de préférence depuis un logement pour la fixation du support io d'essieu sur la structure du véhicule vers le logement opposé pour la fixation du support d'essieu sur la structure du véhicule, le tube constituant également de préférence lui-même ces logements, les logements étant prévus de préférence sur des cantilevers.
15 Il peut également être avantageux que le tube ou un autre tube soit réalisé principalement en U, la partie reliant les deux branches libres du tube en U étant agencée transversalement à la direction longitudinale du véhicule et les branches libres du tube en U étant agencées alors dans la direction longitudinale 20 du véhicule et dans le sens de marche vers l'avant, ces branches croisant de préférence un tube agencé éventuellement transversalement à la direction longitudinale du véhicule et de préférence depuis un logement pour la fixation du support d'essieu sur la structure véhicule vers le logement opposé pour 25 la fixation du support d'essieu sur la structure du véhicule, les branches libres du tube en U pénétrant de préférence le tube agencé transversalement.
L'invention concerne également un procédé pour fabriquer un support d'essieu, comprenant au moins les étapes suivantes : 30 insertion d'au moins un tube de contour prédéfini dans une - 27- position prédéfinie d'un moule et coulée consécutive du support d'essieu avec l'utilisation du moule.
Comme alternative ou en supplément, il est prévu un procédé pour fabriquer un support d'essieu, comprenant au moins les étapes suivantes : coulée du support d'essieu et fixation consécutive du au moins un tube de contour prédéfini dans une position prédéfinie dans et/ou sur le support d'essieu.
Un perfectionnement de l'invention prévoit que le support d'essieu fait d'abord l'objet d'un recuit de mise en solution après io la coulée, ensuite le au moins un tube est fixé dans et/ou sur le support d'essieu, de préférence par rabattement des bords, et enfin le support d'essieu avec le tube est traité thermiquement.
Il peut être avantageux que, après la fixation du au moins un tube dans et/ou sur le support d'essieu par collage, l'assemblage is collé soit revêtu, de préférence doté d'une couche de caoutchouc ou laqué. De ce fait, l'assemblage collé est protégé en particulier des influences météo extérieures
Il peut également être avantageux que la fixation s'effectue par collage essentiellement sur toute la longueur du au moins un 20 tube.
Il s'est avéré particulièrement avantageux que la coulée s'effectue avec l'application de pression dans des moules permanents. Cependant, il peut être également avantageux que la coulée s'effectue dans des coquilles en utilisant la gravité.
25 Un perfectionnement de l'invention prévoit que, après le placement et/ou l'introduction du au moins un tube dans le support d'essieu, celui-ci soit usiné avec le tube, en particulier des surlongueurs éventuellement présentes du tube soient - 28- éliminées et en particulier des logements ou évidements nécessaires soient fabriqués.
L'invention est expliquée ci-dessous à l'aide d'exemples de réalisation qui sont représentés sur les dessins. Sur ces dessins la figure 1 montre dans une vue en élévation en biais par en haut un support d'essieu qui est fabriqué d'une seule pièce avec un carter de direction,
la figure 2 dans une vue en élévation en biais par en bas un support d'essieu qui est fabriqué d'une seule pièce avec un io carter de direction,
la figure 3 dans une vue en élévation en biais par en haut un support d'essieu avec carter de direction et quelques composants de direction,
la figure 4 dans une vue latérale une coupe transversale dans un is autre support d'essieu avec vue sur le logement pour les étages de boîte de vitesses,
la figure 5 dans une vue latérale par en bas une coupe transversale dans le support d'essieu selon la figure 4 avec vue sur le logement pour les étages de boîte de vitesses, et
20 la figure 6 dans une vue latérale en biais par en haut une coupe transversale dans le support d'essieu selon la figure 4 avec vue sur le logement pour les étages de boîte de vitesses.
la figure 7 un tube de contour prédéfini pour l'insertion dans un moule, 2947513 -29- la figure 8 un support d'essieu avec le tube coulé selon la figure 7 dans l'état non usiné et
la figure 9 un support d'essieu selon la figure 8 avec tube coulé dans l'état usiné avec surlongueur de tube,
5 Lorsqu'on utilise des chiffres de références identiques sur les figures 1 à 9, ces chiffres désignent des pièces identiques, de sorte qu'on n'est pas obligé de revenir à chaque fois sur un composant déjà décrit lors de chaque description de figure afin d'éviter des répétitions. Les objets inclus dans les figures sont io représentés sous forme de modèles en fil.
Le support d'essieu 12 pour véhicules automobiles, qui est représenté sur les figures 1 à 6, présente un corps de base, de préférence sous la forme d'un cadre, et comprend à chaque fois deux logements 14, 16 espacés l'un de l'autre dans le sens is longitudinal du véhicule F pour les points d'appui destinés au logement pivotant de respectivement l'un de deux bras oscillants transversaux non représentés ici. Là, le logement 14 pour le premier point d'appui du bras oscillant transversal non représenté ici est formé de préférence par deux éléments de 20 logement de cantilever 14a, 14b, qui sont prévus chacun dans un cantilever 24, 26, lequel part du corps de base. Le logement 16 pour le second point d'appui du bras oscillant transversal non représenté ici est prévu sur le corps de base et est formé par deux points de fixation 16a, 16b avec collier de bras oscillant 25 transversal à placer dessus et non représenté ici, le logement 16 pouvant être formé également par deux éléments de logement de cantilever, qui peuvent être prévus alors chacun dans un cantilever partant du corps de base.
Le support d'essieu avant 12 présente également un logement 30 22 pour le logement d'un support de couple non représenté ici. 2947513 -30- À chaque fois, il est prévu également deux premiers logements 18 et deux seconds logements 20 pour la fixation du support d'essieu avant sur la structure du véhicule. Le second logement 20 est intégré dans un cantilever 28 partant du corps de base et 5 chacun des éléments de guidage de roue est relié de préférence directement au logement 14 avant dans le sens de marche FR pour le logement de chacun des éléments de guidage de roue.
Les logements 14, 16, 18, 20, 22 sont reliés les uns aux autres d'une seule pièce par coulée dans le support d'essieu avant 12 io conforme à l'invention.
Le support d'essieu avant 12 présente dans le sens transversal un élément de renfort 30 reliant les cantilevers 28, dans lequel est disposé le logement 22 pour la fixation du support de couple.
Selon les figures 1 à 3, le support d'essieu avant 12 présente is selon l'invention un carter de direction 10 qui est fabriqué d'une seule pièce avec le support d'essieu avant 12. Le carter de direction 10 comporte un corps creux 10a tubulaire, agencé transversalement à l'axe longitudinal du véhicule F et sur à peu près la largeur du support d'essieu avant, disposé à peu près au 20 centre entre les logements 14, 16, dans lequel une barre de direction, de préférence sous la forme d'une crémaillère, est disposée de façon axialement mobile et coulissante. La barre de direction est reliée par ses extrémités au moyen d'articulations et de barres de connexion 32 à des roues dirigeables non 25 représentées ici. Pour la protection des articulations, un soufflet 34 est disposé au-dessus de chacune de ces articulations.
Le carter de direction 10 est prévu de préférence pour une direction électrique à crémaillère qui présente, outre le carter de direction 10, la barre de direction et les barres de connexion 32, 30 entre autres un capteur, une ECU (Engine Control Unit), un 2947513 -31- servomoteur électrique et des étages de boîte de vitesses. Ces parties et leur action conjuguée sont connues en principe.
Dans le cas présent, le carter de direction 10 comporte, outre le corps creux 10a tubulaire, un logement 10b pour la vis sans fin 5 d'arbre ou l'arbre de direction, qui est entraîné par le volant. Dans ce logement 10b est disposé également au moins un capteur, qui enregistre le couple de direction correspondant et la vitesse de direction lors d'un mouvement de direction effectué par le conducteur. Ces données sont transmises sous forme de signal électrique à la ECU et à l'appareil de commande, qui calcule l'assistance de direction indispensable et actionne le servomoteur sur la base des résultats calculés.
Le servomoteur avec la ECU et/ou l'appareil de commande est disposé de préférence sur le côté inférieur du support d'essieu 1s avant 12, sur lequel son carter représente avantageusement une partie ou des parties du carter de direction 10.
Le servomoteur transmet le servocouple optimal au moyen d'un engrenage planétaire à vis sans fin ou d'un engrenage planétaire à billes à la crémaillère de la direction électrique à crémaillère.
20 Le carter de direction 10 comprend à cet effet de préférence un logement 10c approprié pour l'engrenage planétaire à vis sans fin ou l'engrenage planétaire à billes et/ou l'engrenage angulaire du servomoteur.
Comme la figure 2 le montre, ce logement 10c est accessible de 25 préférence uniquement par en bas.
En conséquence, le servomoteur et de préférence également la ECU sont disposés sur le côté inférieur du support d'essieu avant 12. 2947513 -32- Les figures 1 à 3 montrent le support d'essieu avant conforme à l'invention déjà dans l'état usiné.
Cet état est obtenu en usinant le support d'essieu avant 12 après la coulée de telle sorte que tous les logements ou 5 évidements nécessaires soient introduits, de préférence ceux 14, 16 pour les points d'appui pour le logement basculant de respectivement l'un de deux éléments de guidage de roue, ceux 18, 20 pour la fixation du support d'essieu avant 12 sous forme d'unité préfabriquée avec les ensembles prémontés sur la io structure du véhicule, ceux 22 pour le logement d'un support de couple, ceux 10b pour le logement de l'arbre de direction et ceux 10c pour le logement de la transmission angulaire du servomoteur.
La rigidité transversale du support d'essieu avant 12 est is augmentée de façon significative par le carter de direction 10 fabriqué d'une seule pièce avec le support d'essieu avant 12.
En plus, on a pu constater une élévation significative de la rigidité à la torsion du support d'essieu avant 12.
Selon l'invention, il est également possible que le carter de 20 direction 10 ou des parties de ce carter, en particulier le corps creux 10a tubulaire, soient introduits dans un moule, de préférence dans un moule permanent d'un procédé de coulée sous pression, dans une position prédéfinie. Ensuite intervient la coulée du support d'essieu avant 12 coulé d'une seule pièce, de 25 telle sorte que le corps creux 10a tubulaire soit scellé ou refondu dans le support d'essieu avant 12.
Selon les figures 4 à 6, le support d'essieu avant 12 présente un carter de direction 10 qui est fabriqué d'une seule pièce avec le support d'essieu avant 12 et comporte un profilé creux ouvert 2947513 -33- vers le bas, en forme de toit, dans lequel la barre de direction 36 est disposée de façon coulissante.
La réalisation en forme de toit s'étend dans le sens transversal du support d'essieu avant 12, donc transversalement au sens de 5 marche FR, entre le logement 10b pour l'arbre de direction et le logement 10c pour les étages de boîte de vitesses.
En particulier pour améliorer la rigidité du support d'essieu avant, la réalisation en forme de toit du carter de direction 10 présente une partie 38 inclinée dans le sens longitudinal, qui, en io commençant à peu près au-dessus de l'espace de logement 40 prévu pour la barre de direction 36, descend vers le bas et fait place directement à la paroi transversale 42 arrière dans le sens de marche FR, délimitant le support d'essieu avant 12, la paroi transversale 42 étant conçue de préférence sous forme is d'élément de renfort 30 avec diamètre de paroi renforcé.
Pour améliorer la rigidité du support d'essieu avant, la réalisation en forme de toit de carter de direction 10 présente également une partie 44 agencée principalement verticalement, qui, en commençant à peu près latéralement à côté de l'espace 20 de logement 40 prévu pour la barre de direction 36, s'étend vers le bas, fait place ensuite à une partie 46 à peu près horizontale puis à une paroi transversale 48 avant dans le sens de marche, délimitant le support d'essieu avant, la paroi transversale 48 étant conçue de préférence comme élément de renfort 30 avec 25 diamètre de paroi renforcé et étant dotée d'au moins une nervure de renfort 50.
La réalisation en forme de toit présente également un faîte 52 arrondi, agencé à peu près au-dessus de l'espace de logement 40 prévu pour la barre de direction 36 transversalement au sens 30 de marche FR, adapté au contour de la barre de direction, qui forme un autre élément de renfort. 2947513 -34- Sur la figure 7 est représenté un tube 100 en acier, qui présente, après avoir été déjà plié plusieurs fois, un contour prédéfini qui correspond sensiblement au contour de la partie du support d'essieu 120 coulé d'une seule pièce, dans laquelle le tube 10 5 doit être introduit pour l'assistance fonctionnelle du support d'essieu 120.
Après l'achèvement du tube 100, celui-ci est introduit dans un moule, de préférence dans un moule permanent d'un procédé de moulage sous pression, dans une position prédéfinie. Ensuite, le io moulage du support d'essieu 120 coulé d'une seule pièce s'effectue de telle sorte que le tube 100 soit coulé ou refondu dans le support d'essieu 120.
Sur la figure 8 est représenté le résultat de cette opération de coulée, à savoir un support d'essieu 120 avec le tube 120 connu is par la figure 7 et maintenant coulé.
Dans une première étape, le support d'essieu avant 120 subit un usinage. En particulier tous les logements ou évidements nécessaires, de préférence ceux 140, 160 pour les points d'appui destinés au logement basculant de respectivement l'un 20 des deux éléments de guidage de roue, ceux 180, 200 pour la fixation du support d'essieu 120 comme unité préfabriquée avec des ensembles prémontés sur la structure du véhicule et ceux 220 pour le logement d'un support de couple sont fabriqués.
La figure 9 montre de façon appropriée le support d'essieu avant 25 120 selon la figure 8 avec le tube 100 coulé, mais maintenant dans l'état usiné, le tube 100 coulé présentant une surlongueur.
Le support d'essieu 120 pour véhicules automobiles présente un corps de base, de préférence sous la forme d'un cadre, et comprend à chaque fois deux logements 140, 160 espacés l'un 30 de l'autre dans le sens longitudinal du véhicule F pour les points 2947513 -35- d'appui destinés au logement pivotant de respectivement l'un des deux bras oscillants transversaux non représentés ici. Là, le logement 140 pour le premier point d'appui du bras oscillant transversal non représenté ici est formé de préférence par deux s éléments de logement de cantilever 140a, 140b, qui sont prévus chacun dans un cantilever 240, 260, lequel part du corps de base. Le logement 160 pour le second point d'appui du bras oscillant transversal non représenté ici est prévu sur le corps de base et est formé par deux points de fixation 160a, 160b avec io collier de bras oscillant transversal à placer dessus et non représenté ici, le logement 160 pouvant être formé également par deux éléments de logement de cantilever, qui peuvent être prévus alors chacun dans un cantilever partant du corps de base.
Le support d'essieu avant 120 présente également un logement 220 pour le logement d'un support de couple non représenté ici.
A chaque fois, il est prévu également deux premiers logements 180 et deux seconds logements 200 pour la fixation du support d'essieu avant sur la structure du véhicule. Le second logement 200 est intégré dans un cantilever 280 partant du corps de base et chacun des éléments de guidage de roue est relié de préférence directement au logement 140 avant dans le sens de marche FR pour le logement de chacun des éléments de guidage de roue.
Les logements 140, 160, 180, 200, 220 sont reliés les uns aux autres d'une seule pièce par coulée dans le support d'essieu avant 120 conforme à l'invention.
Le support d'essieu avant 120 présente dans le sens transversal un élément de renfort 300 reliant les cantilevers 280, dans lequel est disposé le logement 220 pour la fixation du support de couple. - 36 - Dans cet élément de renfort 300 présent est coulé maintenant le tube 100 représenté sur la figure 7, le tube 100 étant intégré de préférence également dans les cantilevers 280 et présentant des logements 200 appropriés pour la fixation du support d'essieu avant 120 sur la structure du véhicule. Le tube 100 entoure dans le présent exemple de réalisation le logement 220 à la façon d'un U. Un tel tracé du tube n'est cependant pas obligatoire. Pour améliorer la rigidité transversale du support d'essieu, il peut également être opportun que le tube 220 s'étende io seulement transversalement à la direction longitudinale du véhicule F.
Par le tube 100 coulé, la rigidité transversale du support d'essieu 120 entre les logements 140 pour les points d'appui destinés au logement pivotant de l'un des deux bras oscillants is transversaux non représentés ici est augmentée façon significative.
Dans le cas présent, il s'est avéré particulièrement avantageux que le tube 100 coulé présente également en même temps les logements 200 pour la fixation du support d'essieu 120 sur la 20 structure du véhicule.
En outre, on a pu constater une élévation significative de la rigidité à la torsion du support d'essieu avant 120.
Pour une meilleure représentation, le tube 100 coulé n'est pas encore mis à la longueur ou représenté de façon raccourcie.
Claims (28)
- REVENDICATIONS1. Support d'essieu coulé pour véhicules automobiles, caractérisé en ce qu'il est prévu un carter de direction (10) qui est fabriqué complètement tout ou partiellement et d'une seule pièce avec le support d'essieu (12), ou qui est relié tout ou partiellement et par adhésion de matière au support d'essieu.
- 2. Support d'essieu coulé pour véhicules automobiles, caractérisé en ce qu'il est prévu un carter de direction (10) qui est fabriqué complètement tout ou partiellement et d'une seule pièce lo avec le support d'essieu (12), ou qui est relié tout ou partiellement et par adhésion de matière au support d'essieu, le carter de direction présentant au moins un corps creux tubulaire (10a) pour le logement (20) d'une barre de direction
- 3. Support d'essieu selon l'une des revendications 1 ou 2, 15 caractérisé en ce que la partie, coulée d'une seule pièce en même temps que le support d'essieu, du carter de direction (10) est conçue comme demi-coque.
- 4. Support d'essieu selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'au moins un corps creux est disposé sur le support d'essieu 20 (12) et/ou au-dessus d'un plan horizontal, imaginaire, sous-tendu par le support d'essieu.
- 5. Support d'essieu selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le carter de direction (10) présente un logement (40) pour la réception de l'arbre de direction (36), le 25 logement commençant de préférence sur le corps d'essieu et au-dessus d'un plan horizontal, imaginaire, sous-tendu par le support d'essieu, et se terminant sous le corps d'essieu et au-dessous du plan, horizontal, imaginaire, sous-tendu par le support d'essieu.-38-
- 6. Support d'essieu selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le carter de direction (10) présente un évidement pour le logement des étages de boîte de vitesses du servomoteur, le logement commençant de préférence sous le corps d'essieu et au-dessous d'un plan horizontal, imaginaire, sous-tendu par le support d'essieu, et étant accessible à partir de là et se terminant sur le corps d'essieu ou au-dessus du plan horizontal, imaginaire, sous-tendu par le support d'essieu, et étant fermé à cet endroit. io
- 7. Support d'essieu selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que de l'espace de construction est prévu pour le servomoteur avec la ECU sous le support d'essieu (12) et au-dessous d'un plan horizontal, imaginaire, sous-tendu par le support d'essieu. 15
- 8. Support d'essieu selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le carter de direction, fabriqué séparément de la coulée du support d'essieu (12), est coulé et/ou rapporté par coulée et/ou refondu complètement ou en partie dans et/ou sur le support d'essieu coulé d'une seule 20 pièce.
- 9. Support d'essieu selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le carter de direction (12) est fixé complètement ou en partie dans et/ou sur le support d'essieu coulé d'une seule pièce par collage ou par soudage, en 25 particulier par soudage par résistance par points.
- 10. Support d'essieu selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le support d'essieu (12) est un support d'essieu avant ou un support d'essieu arrière, celui-ci présentant à chaque fois deux logements ou évidements 30 espacés l'un de l'autre dans la direction longitudinale du véhicule pour les points d'appui destinés au logement pivotant-39- de respectivement un de deux éléments de guidage de roue, et des logements ou évidements pour la fixation du support d'essieu comme unité préfabriquée avec des ensembles prémontés sur la structure du véhicule, le support d'essieu étant fabriqué comme composant coulé d'une seule pièce avec ces logements ou évidements et reliant ceux-ci entre eux.
- 11. Support d'essieu selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que le support d'essieu (12) coulé d'une seule pièce est fabriqué en métal léger à base 10 d'aluminium, d'un alliage d'aluminium, d'un alliage de zinc ou d'un alliage de magnésium.
- 12. Support d'essieu selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que le support d'essieu (12) coulé d'une seule pièce est fabriqué dans le procédé de coulée de 15 métal léger, en particulier dans le procédé de coulée sous pression ou le procédé de coulée en coquille.
- 13. Support d'essieu selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que le carter de direction (12) est à base d'un métal léger à base d'aluminium, d'un alliage 20 d'aluminium, d'un alliage de zinc ou d'un alliage de magnésium, ou d'acier.
- 14. Support d'essieu selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que le carter de direction (10) présente des profilages et/ou des entailles, nervures, moulures et/ou 25 renflements de renfort, ceux-ci étant prévus de préférence sur le côté intérieur et/ou le côté extérieur du tube.
- 15. Support d'essieu selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé en ce que le support d'essieu (12) est fabriqué à base d'un autre matériau, en particulier d'un autre 30 alliage d'aluminium que le carter de direction (10), les différents-40- matériaux, en particulier les différents alliages d'aluminium se différenciant de préférence dans leurs points de fusion ou alliages ou composants d'alliage.
- 16. Support d'essieu selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, caractérisé en ce qu'une partie, coulée d'une seule pièce en même temps que le support d'essieu (12), du carter de direction (10) est conçue comme un profilé creux ouvert vers le bas.
- 17. Support d'essieu selon l'une quelconque des revendications io 1 à 16, caractérisé en ce qu'une partie, coulée d'une seule pièce en même temps que le support d'essieu (12), du carter de direction (10) et éventuellement le support d'essieu en partie même, de préférence dans la partie de transition avec le carter de direction, sont conçus en forme de toit. 15
- 18. Support d'essieu selon la revendication 17, caractérisé en ce que la conception en forme de toit est prévue dans la direction transversale du support d'essieu au moins en partie entre la partie du carter de direction (10) pour le logement (40) d'un arbre de direction (36) et la partie du carter de direction (10) 20 pour le logement d'étages de boîte de vitesses.
- 19. Support d'essieu selon l'une quelconque des revendications 17 à 18, caractérisé en ce que la conception en forme de toit du carter de direction (10) présente une portion inclinée qui, en commençant à peu près au-dessus de l'espace de logement 25 prévu pour la barre de connexion, descend vers le bas et fait place directement ou indirectement à une paroi transversale limitant le support d'essieu (12), la paroi transversale étant conçue comme élément de renfort avec diamètre de paroi en particulier renforcé et/ou étant dotée d'au moins une nervure de 30 renfort.-41-
- 20. Support d'essieu selon l'une quelconque des revendications 17 à 19, caractérisé en ce que la conception en forme de toit du carter de direction (10) présente une partie agencée sensiblement verticalement, qui, en commençant à peu près latéralement à côté de l'espace de logement prévu pour la barre de connexion, est agencée vers le bas, fait place ensuite à une partie à peu près horizontale jusqu'à inclinée et à une paroi transversale limitant le support d'essieu (12),
- 21. Support d'essieu selon la revendication 20, caractérisé en ce 10 que la paroi transversale est conçue comme élément de renfort avec diamètre renforcé et/ou est dotée d'au moins une nervure de renfort.
- 22. Support d'essieu selon l'une quelconque des revendications 17 à 21, caractérisé en ce que la conception en forme de toit 15 présente un faîte agencé à peu près au-dessus de l'espace de logement prévu pour la barre de connexion dans le sens transversal, de préférence arrondi, qui est conçu de préférence comme élément de renfort avec diamètre en particulier renforcé et/ou est doté d'au moins une nervure de renfort. 20
- 23. Procédé pour fabriquer un support d'essieu selon l'une quelconque des revendications 1 à 22, comprenant au moins les étapes suivantes : insertion du carter de direction (10) ou de parties du carter dans une position prédéfinie d'un moule, et coulée consécutive du support d'essieu (12) avec utilisation du 25 moule.
- 24. Procédé pour fabriquer un support d'essieu selon l'une quelconque des revendications 1 à 22, comprenant au moins les étapes suivantes : coulée du support d'essieu (12) et fixation consécutive par adhésion de matière du carter de direction (10) 30 dans une position prédéfinie dans et/ou sur le support d'essieu coulé d'une seule pièce.- 42 -
- 25. Procédé selon la revendication 24, caractérisé en ce que le support d'essieu (12) fait d'abord l'objet d'un recuit de mise en solution, le carter de directionn(10) ou des parties du carter sont intégrés ensuite par adhésion de matière dans et/ou sur le support d'essieu et enfin le support d'essieu est traité thermiquement avec le carter de direction.
- 26. Procédé selon la revendication 24 ou 25, caractérisé en ce que, après l'assemblage par adhésion de matière du carter de direction (10) ou de parties du carter dans et/ou sur le support io d'essieu (12) au moyen de colle, l'assemblage collé est recouvert d'une couche de plastique, de caoutchouc ou de couleur ou bien est laqué.
- 27. Procédéselon la revendication 26, caractérisé en ce que l'assemblage par adhésion de matière par collage s'effectue 15 principalement sur toute la longueur du carter de direction (10).
- 28. Procédé selon l'une quelconque des revendications 24 à 27, caractérisé en ce que la coulée s'effectue avec l'application de pression dans des moules permanents.
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