FR2970904A1 - DEVICE FOR ASSEMBLING AN AXLE BODY AND ASSOCIATED METHOD. - Google Patents
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Abstract
Le domaine technique de l'invention est celui des suspensions de véhicules et a plus particulièrement pour objet un dispositif d'assemblage d'un corps d'essieu et un procédé associé. Pour ce faire est proposé selon une caractéristique particulière de l'invention un corps d'essieu (1) comportant : - une traverse (2) définissant un axe géométrique (A) de référence et pourvue d'au moins une extrémité tubulaire (3); - au moins un bras d'extrémité (4) s'étendant dans une direction longitudinale perpendiculaire à l'axe de référence (A), le bras d'extrémité (4) comportant une interface de fixation (5) à l'extrémité tubulaire (3) de la traverse (2); caractérisé en ce que l'interface de fixation (5) est logée dans l'extrémité tubulaire (3) et comporte au moins un orifice (6) ouvert radialement vers l'extérieur, et en ce que le corps d'essieu (1) comporte au moins un moyen de solidarisation mécanique (7) de la traverse (2) au bras d'extrémité (4), pénétrant radialement dans l'orifice (6).The technical field of the invention is that of vehicle suspensions and more particularly relates to a device for assembling an axle body and an associated method. To do this, it is proposed according to a particular characteristic of the invention an axle body (1) comprising: - a cross member (2) defining a reference geometric axis (A) and provided with at least one tubular end (3) ; - at least one end arm (4) extending in a longitudinal direction perpendicular to the reference axis (A), the end arm (4) having a fixing interface (5) at the tubular end (3) the crossbar (2); characterized in that the fastening interface (5) is housed in the tubular end (3) and has at least one orifice (6) open radially outwards, and in that the axle body (1) comprises at least one mechanical securing means (7) of the crossmember (2) to the end arm (4) penetrating radially into the orifice (6).
Description
DISPOSITIF D'ASSEMBLAGE D'UN CORPS D'ESSIEU ET PROCEDE ASSOCIE DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION [0001] Le domaine technique de l'invention est celui des suspensions de véhicules et a plus particulièrement pour objet un dispositif d'assemblage d'un corps d'essieu et un procédé associé. ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE [0002] A ce titre, on connaît la demande de brevet d'invention US 6,086,162 qui décrit un axe d'arrière de véhicule automobile comprenant en particulier deux bras de contrôle longitudinaux, faits d'un premier métal, ayant chacun une première et une deuxième extrémité et une douille entre lesdites premières et deuxièmes extrémités, chacune de ces extrémités des bras de contrôle longitudinaux se faisant respectivement face et d'autre part une barre de torsion transversale, faite d'un deuxième métal, entre lesdits bras de contrôle longitudinaux, ayant deux extrémités opposées conformées de manière complémentaire à la forme des douilles des bras de contrôle, les douilles des bras de contrôle étant des interfaces adaptées pour que lesdites douilles de bras de contrôle puissent rigidement s'accrocher d'une part, sur ladite barre de torsion transversale et, d'autre part, sur chacune desdites extrémités des bras de contrôle longitudinaux. [0003] De tels dispositifs ont notamment les inconvénients, d'une part, de limiter la résistance des assemblages des corps d'essieux, en particulier lorsque les pièces sont de matériaux différents, et, d'autre part, de nécessiter la mise en oeuvre d'un procédé d'assemblage complexe. EXPOSE DE L'INVENTION [0004] L'invention vise à remédier aux inconvénients de l'état de la technique, en particulier au problème d'assemblage d'un corps d'essieu, et notamment à proposer un corps d'essieu pourvu d'un dispositif d'assemblage dont la résistance est optimale et dont le procédé mis en oeuvre est rapide et simple. [0005] Il est entendu qu'un corps d'essieu est un élément ou sous-ensemble placé transversalement sous la caisse d'un véhicule à roues, supportant tout ou partie de la masse de la caisse du véhicule et dont les extrémités constituent des fusées pour les roues. [0006] Pour ce faire est proposé selon un premier aspect de l'invention un corps d'essieu comportant : une traverse définissant un axe géométrique de référence et pourvue d'au moins une extrémité tubulaire ; au moins un bras d'extrémité s'étendant dans une direction longitudinale perpendiculaire à l'axe de référence, le bras d'extrémité comportant une interface de fixation à l'extrémité tubulaire de la traverse ; caractérisé en ce que l'interface de fixation est logée dans l'extrémité tubulaire et comporte au moins un orifice ouvert radialement vers l'extérieur, et en ce que le corps d'essieu comporte au moins un moyen de solidarisation mécanique de la traverse au bras d'extrémité, pénétrant radialement dans l'orifice. [0007] De ce fait, l'extrémité tubulaire, lorsque la traverse et le bras d'extrémité sont fixés, est disposée sur l'interface de fixation et recouvre tout ou partie de cette interface de fixation. [0008] Selon une autre caractéristique particulière, l'interface de fixation peut être soit emmanchée en force dans l'extrémité tubulaire soit collée dans l'extrémité tubulaire, ceci afin d'assurer un second moyen de solidarisation en sus du moyen de solidarisation mécanique de la traverse au bras d'extrémité, pénétrant radialement dans l'orifice. [0009] Plus précisément, ce moyen de solidarisation mécanique de la traverse au bras d'extrémité peut être selon une caractéristique particulière un rivet. Dans ce cas, le rivet traverse radialement la paroi de l'extrémité tubulaire et pénètre radialement dans l'orifice. Plus précisément, le rivet traverse les deux parois, également de l'interface de fixation, l'orifice étant une ouverture apte à recevoir le rivet afin d'assurer une solidarisation mécanique de la traverse au bras d'extrémité. [0010] Selon une autre caractéristique particulière ce moyen de solidarisation mécanique de la traverse au bras d'extrémité peut être une déformation de l'extrémité tubulaire de la traverse. Dans ce cas, cette déformation, orientée vers l'intérieur, pénètre radialement dans l'orifice et permet la solidarisation de l'assemblage. Dans ce mode de réalisation l'orifice n'est pas nécessairement une ouverture mais peut être juste un trou ne traversant pas la totalité de l'épaisseur de l'interface de fixation mais doit comporter une profondeur apte à accueillir la déformation de l'extrémité tubulaire de la traverse. [0011] Avantageusement le corps d'essieu comporte deux bras d'extrémités s'étendant dans une direction longitudinale. [0012] D'une autre manière avantageuse, la traverse est déformable élastiquement en torsion autour de l'axe. [0013] Selon d'autres caractéristiques particulières, la traverse est en acier et le bras d'extrémité est en aluminium. [0014] L'invention a également pour objet un procédé d'assemblage d'un corps d'essieu comportant une traverse définissant un axe géométrique de référence et pourvue d'au moins une extrémité tubulaire et au moins un bras d'extrémité s'étendant dans une direction longitudinale perpendiculaire à l'axe de référence, le bras d'extrémité comportant une interface de fixation à l'extrémité tubulaire de la traverse. [0015] Selon une première caractéristique particulière, le procédé comporte les étapes successives suivantes : Insertion axiale de l'interface de fixation dans l'extrémité tubulaire de la traverse. En d'autres termes, cette étape consiste à disposer l'interface de fixation dans l'extrémité tubulaire de la traverse essentiellement par translation suivant l'axe géométrique de référence défini par la traverse. Insertion de matière radialement vers l'intérieur dans un orifice de l'interface de fixation pour solidariser mécaniquement le bras d'extrémité et la traverse. [0016] Cette insertion de matière peut être par exemple l'insertion d'un rivet ou encore l'insertion par déformation d'une paroi de l'extrémité tubulaire de la traverse dans l'orifice. De ce fait, l'étape d'insertion de matière radialement vers l'intérieur dans un orifice de l'interface de fixation pour solidariser mécaniquement le bras d'extrémité et la traverse est: soit une étape de rivetage ; - soit une étape de formage d'une paroi de l'extrémité tubulaire. [0017] Avantageusement, le procédé peut comporter en outre, les étapes suivantes : une l'étape d'emmanchement en force de l'interface de fixation dans l'extrémité tubulaire de la traverse ; et/ou une étape de collage de l'interface de fixation dans l'extrémité tubulaire de la traverse. [0018] Ces étapes permettent d'assurer au dispositif un moyen de fixation supplémentaire au moyen mis en oeuvre lors de l'étape d'insertion de matière radialement vers l'intérieur dans un orifice de l'interface de fixation pour solidariser mécaniquement le bras d'extrémité et la traverse. The technical field of the invention is that of vehicle suspensions and more particularly relates to a device for assembling a motor vehicle. The invention relates to a device for assembling an axle body and a method associated with it. axle body and an associated method. STATE OF THE PRIOR ART [0002] As such, patent application US 6,086,162 is known which describes a rear axle of a motor vehicle comprising in particular two longitudinal control arms, made of a first metal, having each a first and a second end and a bushing between said first and second ends, each of these ends of the longitudinal control arms being respectively opposite and secondly a transverse torsion bar, made of a second metal, between said longitudinal control arms, having two opposite ends shaped complementarily to the shape of the control arm bushings, the bushings of the control arms being adapted interfaces so that said control arm bushings can rigidly hang on the one hand , on said transverse torsion bar and, on the other hand, on each of said ends of the control arms lon gitudinaux. Such devices have the disadvantages, on the one hand, to limit the strength of the assemblies of the axle bodies, especially when the parts are of different materials, and, secondly, to require the implementation of of a complex assembly process. SUMMARY OF THE INVENTION [0004] The aim of the invention is to overcome the disadvantages of the state of the art, in particular the problem of assembling an axle body, and in particular to propose an axle body provided with an assembly device whose resistance is optimal and whose method used is fast and simple. It is understood that an axle body is a member or subassembly placed transversely under the body of a wheeled vehicle, supporting all or part of the mass of the vehicle body and whose ends constitute rockets for the wheels. To do this is proposed according to a first aspect of the invention an axle body comprising: a cross member defining a reference geometric axis and provided with at least one tubular end; at least one end arm extending in a longitudinal direction perpendicular to the reference axis, the end arm having an attachment interface to the tubular end of the cross member; characterized in that the fixing interface is housed in the tubular end and comprises at least one opening radially outwardly, and in that the axle body comprises at least one means for mechanically fastening the cross member to the end arm, penetrating radially into the orifice. Therefore, the tubular end, when the cross member and the end arm are fixed, is disposed on the fixing interface and covers all or part of this attachment interface. According to another particular feature, the attachment interface may be force-fitted in the tubular end or glued into the tubular end, in order to ensure a second securing means in addition to the mechanical fastening means from the cross member to the end arm, penetrating radially into the orifice. More specifically, this means of mechanical attachment of the cross member to the end arm may be according to a particular characteristic a rivet. In this case, the rivet passes radially through the wall of the tubular end and penetrates radially into the orifice. More specifically, the rivet passes through the two walls, also from the attachment interface, the orifice being an opening adapted to receive the rivet to ensure mechanical attachment of the cross member to the end arm. According to another particular feature, the mechanical securing means of the cross member to the end arm may be a deformation of the tubular end of the cross member. In this case, this deformation, oriented inward, penetrates radially into the orifice and allows the joining of the assembly. In this embodiment, the orifice is not necessarily an opening but may be just a hole that does not pass through the entire thickness of the attachment interface but must have a depth capable of accommodating the deformation of the end. tubular of the transom. Advantageously, the axle body comprises two end arms extending in a longitudinal direction. [0012] In another advantageous manner, the cross member is elastically deformable in torsion around the axis. According to other particular features, the cross member is made of steel and the end arm is made of aluminum. The invention also relates to a method of assembling an axle body comprising a cross member defining a reference geometric axis and provided with at least one tubular end and at least one end arm s' extending in a longitudinal direction perpendicular to the reference axis, the end arm having an attachment interface to the tubular end of the cross member. According to a first particular characteristic, the method comprises the following successive steps: axial insertion of the fastening interface in the tubular end of the crosspiece. In other words, this step consists in arranging the fastening interface in the tubular end of the cross member essentially by translation along the reference geometric axis defined by the cross member. Insertion of material radially inward into a hole of the attachment interface to mechanically secure the end arm and the cross member. This insertion of material may be for example the insertion of a rivet or the insertion by deformation of a wall of the tubular end of the cross member in the orifice. As a result, the step of inserting material radially inward into an orifice of the fastening interface to mechanically fasten the end arm and the cross member is: either a riveting step; or a step of forming a wall of the tubular end. Advantageously, the method may further comprise the following steps: a force-fitting step of the fastening interface in the tubular end of the cross-member; and / or a bonding step of the fastening interface in the tubular end of the crosspiece. These steps make it possible to provide the device with additional means of fixing the means used during the material insertion step radially inwards in an orifice of the fastening interface to mechanically fasten the arm end and crosses.
BREVE DESCRIPTION DES FIGURES [0019] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description qui suit, en référence aux figures annexées, qui illustrent : - la figure 1, un schéma d'un corps d'essieu assemblé selon un mode de réalisation de l'invention. la figure 2, un schéma d'un assemblage d'un bras d'extrémité et d'une traverse d'un corps d'essieu selon un mode de réalisation de l'invention. la figure 3, un schéma d'un assemblage d'un bras d'extrémité et d'une traverse d'un corps d'essieu selon ce même mode de réalisation de l'invention, dans une vue en coupe suivant un axe géométrique de référence de la traverse. la figure 4, un schéma d'un assemblage d'un bras d'extrémité et d'une traverse d'un corps d'essieu selon ce même mode de réalisation de l'invention, dans une vue en coupe suivant un axe géométrique perpendiculaire à l'axe géométrique de référence de la traverse. [0020] Pour plus de clarté, les éléments identiques ou similaires sont repérés 20 par des signes de référence identiques sur l'ensemble des figures. DESCRIPTION DETAILLEE D'UN MODE DE REALISATION [0021] La figure 1 illustre une traverse centrale (2) en acier d'un corps d'essieu (1) assemblé à chacune de ses deux extrémités (3) à deux bras d'extrémités (4). 25 [0022] Les bras d'extrémités (4) sont représentés ici dans leur ensemble et comportent chacun des parties (4a) et (4b), les parties (4a) étant destinées à supporter chacune une fusée d'un corps d'essieu, les parties (4b) étant destinées 15 à former chacun une liaison entre les bras d'extrémités et le châssis du véhicule. Les bras d'extrémités sont ici en aluminium. [0023] La traverse définit ici un axe géométrique de référence (A), les bras d'extrémités étant quant à eux disposés de manière à s'étendre dans une direction longitudinale perpendiculaire à cet axe géométrique de référence (0). Sur cette figure, deux interfaces de fixation (5) des deux bras d'extrémités (4) respectifs sont logées dans les extrémités tubulaires (3) respectives de la traverse (2). De ce fait, les extrémités tubulaires (3) recouvrent les interfaces de fixation (5) qui sont, par conséquent, non visibles sur cette figure. [0024] La figure 2 montre un schéma d'un assemblage d'un bras d'extrémité (4) et d'une traverse d'un corps d'essieu selon un mode de réalisation. L'interface de fixation (5) d'un bras d'extrémité (4) est représentée logée dans une extrémité tubulaire (3) de la traverse (2) suivant un axe géométrique de référence (A). Cette extrémité tubulaire, ici de section circulaire, comporte une paroi déformée localement (8), déformations locales apparentes qui sont les moyens de solidarisation mécaniques (7) de la traverse (2) au bras d'extrémité (4), pénétrant radialement dans des orifices (6) non visible sur cette figure de l'extrémité tubulaire (3). Cette déformation (8) de la paroi est donc localisée en vis-à-vis des orifices (6) afin de permettre une solidarisation mécanique optimale. Ces ensembles déformations/orifices sont au nombre de trois dans ce mode de réalisation. [0025] La figure 3 présente un schéma d'un assemblage d'un bras d'extrémité et d'une traverse d'un corps d'essieu selon le mode de réalisation présenté figure 2, dans une vue en coupe suivant un axe géométrique de référence (0) de la traverse (2). L'interface de fixation (5) est représentée creuse, de section circulaire inférieure à la section de l'extrémité tubulaire (3) de la traverse (2), l'interface de fixation (5) du bras d'extrémité (4) étant représenté logé dans l'extrémité tubulaire (3) de la traverse (2) suivant un axe géométrique de référence (A). Sont visibles les orifices (6) de l'extrémité tubulaire (3) recevant une paroi déformée (8) constituant le moyen de solidarisation mécanique (7). Plus précisément, ces déformations localisées pénètrent radialement dans les orifices. [0026] Les parois déformées ont été ici mises en oeuvre au moyen d'un procédé de formage, venant déformer localement au niveau des orifices (6) la paroi de l'extrémité tubulaire (3) afin de créer une déformation dirigée de l'extérieur vers l'intérieur, la matière constitutive de la paroi venant se loger dans l'orifice (6) formant ainsi une liaison mécanique apte à solidariser de ce fait la traverse (2) au bras d'extrémité (4). [0027] La figure 4 présente un schéma d'un assemblage d'un bras d'extrémité et d'une traverse d'un corps d'essieu, selon le même mode de réalisation présenté figure 2 et 3, dans une vue en coupe suivant un axe géométrique perpendiculaire à l'axe géométrique de référence de la traverse. [0028] De nombreuses modifications peuvent être apportées aux modes de réalisation décrits précédemment. [0029] Ainsi, l'extrémité tubulaire de la traverse n'est pas nécessairement circulaire mais peut être de section quelconque permettant à l'interface de fixation de s'y loger. [0030] En outre, le nombre d'orifices et de moyens de solidarisation mécanique de la traverse au bras d'extrémité peut être différent. [0031] Il peut être aussi envisageable de concevoir un dispositif comportant une combinaison de moyens de solidarisation, par exemple comportant des rivets et des déformations. [0032] La présente invention permet ainsi d'alléger l'essieu en utilisant des bras en aluminium, tout en gardant une traverse en acier trempé afin de disposer d'une traverse torsible. Le mode d'assemblage décrit permet ainsi de réaliser un maintien mécanique entre ces parties. [0033] Afin d'assurer la bonne tenue mécanique de l'ensemble, les interfaces (5) de fixation des bras sont emmanchées dans les extrémités tubulaires (3) de la traverse afin de réaliser un encastrement préalablement à la déformation de type clinchage, tel qu'évoqué. [0034] En variante, on peut substituer à l'emmanchement un procédé de collage des différentes parties. BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES [0019] Other characteristics and advantages of the invention will emerge on reading the description which follows, with reference to the appended figures, which illustrate: FIG. 1, a diagram of an axle body assembled according to one embodiment of the invention. Figure 2, a diagram of an assembly of an end arm and a cross member of an axle body according to one embodiment of the invention. FIG. 3 is a diagram of an assembly of an end arm and a cross member of an axle body according to this same embodiment of the invention, in a sectional view along a geometric axis of FIG. cross reference. FIG. 4, a diagram of an assembly of an end arm and a cross member of an axle body according to this same embodiment of the invention, in a sectional view along a perpendicular geometric axis to the geometric reference axis of the crossbar. [0020] For the sake of clarity, identical or similar elements are marked with identical reference signs throughout the figures. DETAILED DESCRIPTION OF AN EMBODIMENT [0021] FIG. 1 illustrates a central steel crossbar (2) of an axle body (1) assembled at each of its two ends (3) with two end arms ( 4). The end arms (4) are shown here in their entirety and each comprise parts (4a) and (4b), the parts (4a) being adapted to each support a rocket of an axle body , the parts (4b) being intended to each form a connection between the end arms and the chassis of the vehicle. The end arms are here made of aluminum. The cross member here defines a reference geometric axis (A), the end arms being arranged so as to extend in a longitudinal direction perpendicular to this reference geometric axis (0). In this figure, two fixing interfaces (5) of the two respective end arms (4) are housed in the respective tubular ends (3) of the cross member (2). As a result, the tubular ends (3) cover the attachment interfaces (5) which are therefore not visible in this figure. Figure 2 shows a diagram of an assembly of an end arm (4) and a cross member of an axle body according to one embodiment. The attachment interface (5) of an end arm (4) is shown housed in a tubular end (3) of the cross member (2) along a reference geometric axis (A). This tubular end, here of circular section, comprises a locally deformed wall (8), apparent local deformations which are the mechanical securing means (7) of the crossbar (2) to the end arm (4), penetrating radially in orifices (6) not visible in this figure of the tubular end (3). This deformation (8) of the wall is thus located vis-à-vis the orifices (6) to allow optimum mechanical fastening. These deformation / orifice assemblies are three in this embodiment. Figure 3 shows a diagram of an assembly of an end arm and a cross member of an axle body according to the embodiment shown in Figure 2, in a sectional view along a geometric axis. reference (0) of the cross member (2). The fixing interface (5) is hollow, of circular section smaller than the section of the tubular end (3) of the crossbar (2), the attachment interface (5) of the end arm (4). being shown housed in the tubular end (3) of the cross member (2) along a reference geometric axis (A). Are visible the orifices (6) of the tubular end (3) receiving a deformed wall (8) constituting the mechanical securing means (7). More precisely, these localized deformations penetrate radially into the orifices. The deformed walls were here implemented by means of a forming process, locally deforming at the orifices (6) the wall of the tubular end (3) to create a directed deformation of the outside inwards, the constituent material of the wall being housed in the orifice (6) thereby forming a mechanical connection able to thereby secure the cross member (2) to the end arm (4). Figure 4 shows a diagram of an assembly of an end arm and a cross member of an axle body, according to the same embodiment shown in Figures 2 and 3, in a sectional view. along a geometric axis perpendicular to the geometric reference axis of the crossmember. Many modifications can be made to the embodiments described above. Thus, the tubular end of the crossbar is not necessarily circular but may be of any section allowing the fixing interface to be housed there. In addition, the number of orifices and mechanical fastening means of the cross member to the end arm may be different. It may also be conceivable to design a device comprising a combination of securing means, for example with rivets and deformations. The present invention thus makes it possible to lighten the axle by using aluminum arms, while keeping a cross bar made of hardened steel in order to have a torsion beam. The assembly mode described thus makes it possible to achieve mechanical maintenance between these parts. In order to ensure the good mechanical strength of the assembly, the interfaces (5) for attaching the arms are fitted into the tubular ends (3) of the crosspiece in order to provide a recess prior to the deformation of the clinching type, as evoked. Alternatively, we can substitute the fitting a gluing process of the different parts.
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