FR2980437A1 - Device for fastening engine cradle on front shaft of car, has nut comprising cylindrical centering part whose diameter is equal to diameter of centering hole of spacer, where part has radial slot for absorbing residual torque of device - Google Patents

Device for fastening engine cradle on front shaft of car, has nut comprising cylindrical centering part whose diameter is equal to diameter of centering hole of spacer, where part has radial slot for absorbing residual torque of device Download PDF

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FR2980437A1
FR2980437A1 FR1158489A FR1158489A FR2980437A1 FR 2980437 A1 FR2980437 A1 FR 2980437A1 FR 1158489 A FR1158489 A FR 1158489A FR 1158489 A FR1158489 A FR 1158489A FR 2980437 A1 FR2980437 A1 FR 2980437A1
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Peugeot Citroen Automobiles SA
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16B37/00Nuts or like thread-engaging members

Abstract

The device has a spacer rigidly fixed in a front cradle, and a nut (10) fixed in a front shaft. The nut has a cylindrical centering part (13) inserted into a centering hole of the spacer for centering the cradle and the shaft during assembling operation of a vehicle body. A fastening screw passes through an axial opening of the spacer, and is screwed on the nut. The centering part has diameter (d) approximately equal to a diameter of the hole to remove a clearance between the nut and the spacer. The centering part includes a radial slot (14) for absorbing a residual torque of the device.

Description

DISPOSITIF DE FIXATION D'UN ELEMENT TEL QU'UN BERCEAU AVANT DE VEHICULE SUR LA CAISSE DU VEHICULE. La présente invention concerne un dispositif de 5 fixation d'un élément, tel qu'un berceau avant de véhicule, sur la caisse du véhicule, plus particulièrement sur les longerons ou « brancards » de la caisse avant du véhicule. De façon classique, chacune des deux extrémités du berceau avant est fixée sur un brancard par le moyen d'un 10 écrou soudé sur une partie du brancard. Cet écrou soudé est destiné à recevoir une vis de fixation pour l'immobilisation du berceau par rapport au brancard. On notera que l'écrou soudé a également pour fonction de servir de pilote lors de l'opération de coiffage des trains roulants sur la caisse du 15 véhicule, au cours du montage du véhicule sur chaîne de fabrication. A cette fin, l'écrou soudé sur le brancard présente une partie de centrage, qui est destinée à coopérer par insertion au cours de cette opération de coiffage avec une entretoise disposée en regard dans le berceau avant. Un 20 jeu de l'ordre de 0,12 à 0,25 mm existe entre cette partie de centrage de l'écrou et l'entretoise. Le choc lors de la remontée d'énergie entre le berceau et la caisse avant du véhicule pendant un freinage du véhicule sur un « nid-de-poule » peut occasionner un bruit dit bruit « de coup de 25 fusil ». Par « nid-de-poule », on entend, de manière classique, toute cavité dans la chaussée aux bords découpés qui se crée lorsque le revêtement routier s'effrite et que les matériaux de remblai se dispersent. 30 On a déjà cherché à perfectionner l'assemblage berceau/brancard tant sur le plan de la rigidité que sur celui de la qualité géométrique. Ainsi, à titre d'exemple, le document FR 2 694 226 décrit un procédé de fixation d'un essieu de véhicule sur le 35 soubassement de la caisse du véhicule à l'aide de vis qui pénètrent dans des écrous montés sur le soubassement. Selon ce procédé, après avoir assemblé le soubassement : - on prépare un gabarit comportant des pions de centrage dont la position relative est identique à celle des emplacements de vis prévus sur l'essieu, - on positionne les écrous sur le soubassement à 5 l'aide du gabarit, - on fixe les écrous par soudage aux emplacements déterminés, le gabarit étant toujours en place, - on retire le gabarit, et - on positionne l'essieu sur le soubassement pour le 10 fixer ensuite à l'aide des vis. Le but de la présente invention est de fournir un dispositif de fixation d'un élément, tel qu'un berceau avant de véhicule, sur la caisse avant du véhicule, précisément sur un brancard avant, qui supprime le phénomène mentionné 15 précédemment de bruit « de coup de fusil ». Un autre but de la présente invention est de fournir un tel dispositif, qui supprime ces bruits « de coup de fusil » sans remettre en cause l'assemblage des écrous soudés sur la structure de caisse du véhicule, par 20 conséquent sur les brancards, et sans remettre en cause le procédé de montage du berceau sur la caisse du véhicule. Enfin, c'est également un but de la présente invention de fournir un tel dispositif, qui soit, de manière générale, de conception, de fabrication et de montage simples, et qui 25 soit économique et fiable. Pour parvenir à ces buts, la présente invention a pour objet un dispositif de fixation d'un élément, tel qu'un berceau avant de véhicule, sur une pièce de la structure de la caisse du véhicule, telle qu'un brancard avant, qui 30 comprend les éléments suivants : - une entretoise, rigidement fixée dans le berceau avant, avec un alésage de centrage, - un écrou, rigidement fixé dans le brancard, avec une partie de centrage destinée à être insérée dans l'alésage de 35 centrage de l'entretoise pour centrer le berceau et le brancard lors de l'opération de coiffage de la caisse du véhicule, et - une vis de fixation traversant un orifice axial de l'entretoise et vissée sur l'écrou. Dans ce dispositif nouveau, la partie de centrage de l'écrou est de diamètre sensiblement égal au diamètre de l'alésage de centrage de l'entretoise de façon à supprimer le jeu entre l'écrou et l'entretoise. De plus, la partie de centrage de l'écrou présente une fente radiale permettant d'absorber le serrage résiduel du dispositif. De manière préférentielle, la partie de centrage de 10 l'écrou présente, à son extrémité libre, un chanfrein de guidage. De manière préférentielle également, la fente radiale de la partie de centrage de l'écrou est de longueur axiale voisine de la longueur axiale de la partie de centrage de 15 l'écrou. Cette fente radiale est réalisée, de préférence, par usinage par enlèvement de matière. Il est avantageusement prévu un chanfrein de guidage à l'entrée de l'alésage de centrage de l'entretoise, de façon 20 à mieux guider l'insertion de la partie de centrage de l'écrou dans l'alésage de centrage de l'entretoise. L'écrou est rigidement fixé dans le brancard avant par soudage, de préférence. La présente invention a également pour objet un 25 véhicule, en particulier un véhicule automobile, avec un berceau moteur fixé sur les brancards avant de la caisse. Dans ce véhicule est prévu, pour chacune des deux fixations du berceau sur les brancards avant, un dispositif de fixation conforme à celui décrit ci-dessus dans ses grandes 30 lignes, de telle sorte que l'on supprime tout bruit dit « bruit de coup de fusil » lors des remontées d'énergie entre le berceau et la caisse du véhicule lorsqu'il y a freinage du véhicule sur un « nid-de-poule ». D'autres buts, avantages et caractéristiques de 35 l'invention apparaîtront dans la description qui suit d'un mode de réalisation préféré, non limitatif de l'objet et de la portée de la présente demande de brevet, accompagnée de dessins dans lesquels : - la figure 1 est une vue en coupe longitudinale, schématique, du dispositif de fixation selon la présente invention appliqué à la fixation d'un berceau avant de véhicule automobile sur un brancard avant de la caisse du véhicule, et - la figure 2 est une vue en perspective, schématique, de l'écrou soudé du dispositif de fixation selon 10 l'invention. En référence au dessin de la figure 1, on a représenté, à titre d'exemple non limitatif de l'objet et de la portée de la présente invention, la fixation d'un berceau avant, désigné par la référence 1, d'un véhicule automobile 15 sur la caisse du véhicule, plus précisément sur un longeron ou brancard avant, de référence 2. Le dispositif de fixation du berceau 1 sur le brancard 2 comporte les organes ou pièces suivants : - une entretoise, de référence générale 20, rigidement 20 fixée dans le berceau avant 1, qui comporte un alésage de centrage 21, - un écrou, de référence générale 10, soudé au brancard 2, avec une partie cylindrique de centrage 13, cylindrique, destinée à être reçue dans l'alésage de 25 centrage 21 de l'entretoise 20 pour centrer le berceau 1 et le brancard 2 au montage du véhicule lors de l'opération de coiffage de la caisse du véhicule, et - une vis de fixation, de référence générale 30, avec un flasque cylindrique d'appui 31 contre le berceau 1, 30 laquelle vis de fixation 30 traverse un orifice axial 22 de l'entretoise 20 et est vissée dans l'écrou 10 pour immobiliser le berceau 1 sur la brancard 2 selon l'axe sensiblement vertical xx' de l'assemblage. L'écrou soudé 10, représenté plus en détails sur la 35 figure 2, présente un alésage fileté 16 (voir figure 2) pour le vissage de la vis de fixation 30. L'écrou présente plusieurs parties : une partie cylindrique supérieure 11, 2 98043 7 5 une partie de semelle ou d'appui 12 de plus grand diamètre pour l'appui sur le brancard 2, et une partie inférieure 13 ou partie de centrage, déjà mentionnée plus haut ayant une fonction de centrage dans l'alésage de centrage 21 de 5 l'entretoise 20. Selon le principe de la présente invention, cette partie de centrage 13 est de diamètre « d » sensiblement égal au diamètre de l'alésage de centrage 21 de l'entretoise 20, de façon à supprimer le jeu entre l'écrou 10 et l'entretoise 20. De plus, également selon le principe de la présente invention, cette partie de centrage 13 présente une fente radiale 14, qui permet d'absorber le serrage résiduel qui peut aller jusqu'à 0,08 mm. La référence « X » dans les figures 1 et 2 désigne les 15 deux parois en regard de la fente 14. On notera que l'écrou soudé 10, comme dans les dispositifs de fixation de l'art antérieur, a également une fonction de pilote lors du coiffage des trains roulants sur la caisse du véhicule, au cours du montage du véhicule sur 20 chaîne de fabrication automobile. Cette fente 14, qui permet de supprimer le jeu de montage, est réalisée, de préférence, par usinage par enlèvement de matière, de façon à casser le tissage de la fibre obtenue lors de la frappe à froid de l'écrou ; ce qui 25 a pour conséquence de donner plus de souplesse à l'écrou. La fente radiale 14 de la partie de centrage 13 de l'écrou soudé 10 est de longueur axiale légèrement inférieure ou voisine de la longueur axiale « p » de la partie de centrage 13 de l'écrou 10. 30 La partie de centrage 13 de l'écrou 10 présente, à son extrémité libre, un chanfrein de guidage 15, qui facilite l'insertion de l'écrou 10 dans l'entretoise 20. Il est prévu également un chanfrein de guidage 23 à l'entrée de l'alésage de centrage 21 de l'entretoise 20, de 35 façon à mieux guider l'insertion de la partie de centrage 13 de l'écrou 10 dans l'alésage de centrage 21 de l'entretoise 20. DEVICE FOR FASTENING AN ELEMENT SUCH AS A FRONT VEHICLE CRADLE ON THE VEHICLE BOX. The present invention relates to a device for attaching an element, such as a front cradle of a vehicle, to the vehicle body, more particularly to the longitudinal members or "stretchers" of the front body of the vehicle. Conventionally, each of the two ends of the front cradle is fixed on a stretcher by means of a nut welded to a portion of the stretcher. This welded nut is intended to receive a fixing screw for immobilizing the cradle relative to the stretcher. It will be noted that the welded nut also has the function of serving as a pilot during the capping operation of the running gear on the vehicle body, during assembly of the vehicle on the production line. To this end, the nut welded to the stretcher has a centering portion, which is intended to cooperate by insertion during this styling operation with a spacer disposed facing in the front cradle. A clearance of about 0.12 to 0.25 mm exists between this centering portion of the nut and the spacer. The shock during the energy rise between the cradle and the front body of the vehicle during a braking of the vehicle on a "pothole" may cause a noise called "rifle shot" noise. By "pothole" is meant, in a conventional manner, any cavity in the pavement with cut edges that is created when the road surface crumbling and embankment materials are dispersed. It has already been sought to improve the cradle / stretcher assembly both in terms of rigidity and geometric quality. Thus, for example, the document FR 2 694 226 describes a method of fixing a vehicle axle on the underside of the vehicle body by means of screws which penetrate into nuts mounted on the underbody. According to this method, after assembling the underbody: - a template is prepared comprising centering pins whose relative position is identical to that of the screw locations provided on the axle, - the nuts are positioned on the base 5 to the using the template, - the nuts are fixed by welding at the determined locations, the template is still in place, - the template is removed, and - the axle is positioned on the base and then fastened with the screws. The object of the present invention is to provide a device for fixing an element, such as a front cradle of a vehicle, on the front body of the vehicle, specifically on a front stretcher, which eliminates the aforementioned phenomenon of noise. shotgun ". Another object of the present invention is to provide such a device, which eliminates these "gunshot" sounds without calling into question the assembly of the welded nuts on the body structure of the vehicle, therefore on the stretchers, and without calling into question the method of mounting the cradle on the vehicle body. Finally, it is also an object of the present invention to provide such a device, which is generally of simple design, manufacture and assembly, and which is economical and reliable. To achieve these aims, the present invention relates to a device for fixing an element, such as a front cradle of a vehicle, on a part of the structure of the vehicle body, such as a front stretcher, which 30 comprises the following elements: - a spacer, rigidly fixed in the front cradle, with a centering bore, - a nut, rigidly fixed in the stretcher, with a centering portion intended to be inserted into the centering bore of the spacer for centering the cradle and the stretcher during the styling operation of the vehicle body, and - a fastening screw passing through an axial orifice of the spacer and screwed onto the nut. In this new device, the centering portion of the nut is of diameter substantially equal to the diameter of the centering bore of the spacer so as to eliminate the clearance between the nut and the spacer. In addition, the centering portion of the nut has a radial slot to absorb the residual clamping device. Preferably, the centering portion of the nut has, at its free end, a guide chamfer. Also preferably, the radial slot of the centering portion of the nut is of axial length close to the axial length of the centering portion of the nut. This radial slot is preferably made by machining by removal of material. Advantageously, a guide chamfer is provided at the inlet of the centering bore of the spacer, so as to better guide the insertion of the centering portion of the nut into the centering bore of the spacer. spacer. The nut is rigidly fixed in the front stretcher by welding, preferably. The present invention also relates to a vehicle, in particular a motor vehicle, with a motor cradle fixed on the front stretchers of the body. In this vehicle is provided, for each of the two attachments of the cradle on the front stretchers, a fastening device according to that described above in its large lines, so that one removes any noise called "sound of blow rifle "when energy is raised between the cradle and the vehicle body when there is braking of the vehicle on a" pothole ". Other objects, advantages and features of the invention will become apparent from the following description of a preferred, non-limiting embodiment of the object and scope of the present patent application, accompanied by drawings in which: FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view of the fastening device according to the present invention applied to the fixing of a front cradle of a motor vehicle on a front stretcher of the vehicle body, and FIG. schematic perspective view of the welded nut of the fastening device according to the invention. Referring to the drawing of Figure 1, there is shown, by way of non-limiting example of the object and scope of the present invention, the attachment of a front cradle, designated by the reference 1, a motor vehicle 15 on the body of the vehicle, more specifically on a front spar or stretcher, reference 2. The cradle 1 fixing device on the stretcher 2 comprises the following organs or parts: - a spacer, general reference 20, rigidly 20 fixed in the front cradle 1, which comprises a centering bore 21, - a nut, general reference 10, welded to the stretcher 2, with a cylindrical centering portion 13, cylindrical, intended to be received in the bore of 25 centering 21 of the spacer 20 to center the cradle 1 and the stretcher 2 to the mounting of the vehicle during the styling operation of the vehicle body, and - a fastening screw, general reference 30, with a cylindrical flange d 31 c support the cradle 1, 30 which fixing screw 30 passes through an axial orifice 22 of the spacer 20 and is screwed into the nut 10 to immobilize the cradle 1 on the stretcher 2 along the substantially vertical axis xx 'of the assembly . The welded nut 10, shown in more detail in FIG. 2, has a threaded bore 16 (see FIG. 2) for screwing the fastening screw 30. The nut has several parts: an upper cylindrical portion 11, 2 98043 7 5 a portion of sole or support 12 of larger diameter for the support on the stretcher 2, and a lower portion 13 or centering portion, already mentioned above having a centering function in the centering bore 21 of the spacer 20. According to the principle of the present invention, this centering portion 13 is of diameter "d" substantially equal to the diameter of the centering bore 21 of the spacer 20, so as to eliminate the play between the nut 10 and the spacer 20. Moreover, also according to the principle of the present invention, this centering portion 13 has a radial slot 14, which makes it possible to absorb the residual clamping which can go up to 0, 08 mm. The reference "X" in FIGS. 1 and 2 denotes the two walls opposite the slot 14. It will be noted that the welded nut 10, as in the fixing devices of the prior art, also has a pilot function during the styling of the running gear on the vehicle body, during assembly of the vehicle on 20 automotive production line. This slot 14, which eliminates the mounting clearance, is preferably performed by machining by removal of material, so as to break the weaving of the fiber obtained during the cold stamping of the nut; which has the effect of giving more flexibility to the nut. The radial slot 14 of the centering portion 13 of the welded nut 10 is of axial length slightly less than or close to the axial length "p" of the centering portion 13 of the nut 10. The centering portion 13 of the nut 10 has, at its free end, a guide chamfer 15, which facilitates the insertion of the nut 10 into the spacer 20. There is also provided a guide chamfer 23 at the inlet of the bore centering 21 of the spacer 20, so as to better guide the insertion of the centering portion 13 of the nut 10 into the centering bore 21 of the spacer 20.

En résumé, on notera que l'invention modifie la forme et les dimensions des écrous soudés des dispositifs équivalents connus de l'art antérieur, d'une part, en ajoutant la fente radiale 14 qui absorbe le serrage résiduel et, d'autre part, en augmentant légèrement (environ 0,2 mm) le diamètre de la partie cylindrique de centrage 13. Le dispositif de fixation d'un élément, tel qu'un berceau avant de véhicule, sur la caisse du véhicule, tel que décrit ci-dessus présente les avantages suivants : - il supprime le jeu de montage du berceau sur la caisse du véhicule, - il supprime le phénomène dit « de bruit de coup de fusil », sans remettre en cause l'assemblage des écrous soudés sur la structure du véhicule, et sans remettre 15 cause le montage du berceau moteur sur la caisse véhicule, ce qui signifie, en d'autres termes, que en du le dispositif de l'invention permet l'atténuation du bruit généré lors d'une remontée d'énergie entre le berceau et la caisse avant du véhicule lors d'un freinage sur un « nid-de20 poule », et - il permet d'améliorer des prestations acoustiques et de vibrations sur la plateforme de montage des véhicules. In summary, it will be noted that the invention modifies the shape and the dimensions of the welded nuts of the equivalent devices known from the prior art, on the one hand, by adding the radial slot 14 which absorbs the residual clamping and on the other hand , slightly increasing (about 0.2 mm) the diameter of the cylindrical centering portion 13. The device for fixing an element, such as a front cradle of a vehicle, to the vehicle body, as described hereinabove. above has the following advantages: - it removes the mounting set of the cradle on the vehicle body, - it removes the phenomenon called "gunshot noise", without questioning the assembly of welded nuts on the structure of the vehicle vehicle, and without causing cause the mounting of the engine cradle on the vehicle body, which means, in other words, that the device of the invention allows the attenuation of noise generated during a recovery of energy between the cradle and the cash desk t of the vehicle when braking on a "nest-of-hen", and - it improves acoustic performance and vibration on the vehicle mounting platform.

Claims (7)

REVENDICATIONS1. Dispositif de fixation d'un élément, tel qu'un 5 berceau avant (1) de véhicule, sur une pièce de la structure de la caisse du véhicule, telle qu'un brancard avant (2), qui comprend les éléments suivants : - une entretoise (20), rigidement fixée dans le berceau avant (1), avec un alésage de centrage (21), 10 - un écrou (10), rigidement fixé dans le brancard (2), avec une partie de centrage (13) destinée à être insérée dans l'alésage de centrage (21) de l'entretoise (20) pour centrer le berceau (1) et le brancard (2) lors de l'opération de coiffage de la caisse du véhicule, et 15 - une vis de fixation (30) traversant un orifice axial (22) de l'entretoise (20) et vissée sur l'écrou (10), ledit dispositif étant caractérisé en ce que la partie de centrage (13) de l'écrou (10) est de diamètre (« d ») sensiblement égal au diamètre de l'alésage de centrage (21) 20 de l'entretoise (20) de façon à supprimer le jeu entre l'écrou (10) et l'entretoise (20), et en ce que ladite partie de centrage (13) de l'écrou (10) présente une fente radiale (14) permettant d'absorber le serrage résiduel du dispositif. 25 REVENDICATIONS1. Device for attaching an element, such as a front vehicle cradle (1), to a vehicle body structure part, such as a front stretcher (2), which comprises the following elements: a spacer (20), rigidly fixed in the front cradle (1), with a centering bore (21), 10 - a nut (10), rigidly fixed in the stretcher (2), with a centering part (13) intended to be inserted into the centering bore (21) of the spacer (20) to center the cradle (1) and the stretcher (2) during the styling operation of the vehicle body, and 15 - a fastening screw (30) passing through an axial orifice (22) of the spacer (20) and screwed onto the nut (10), said device being characterized in that the centering portion (13) of the nut (10) ) is of diameter ("d") substantially equal to the diameter of the centering bore (21) of the spacer (20) so as to eliminate the clearance between the nut (10) and the spacer (20) , and in e said centering portion (13) of the nut (10) has a radial slot (14) for absorbing the residual clamping device. 25 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie de centrage (13) de l'écrou (10) présente, à son extrémité libre, un chanfrein de guidage (15). 2. Device according to claim 1, characterized in that the centering portion (13) of the nut (10) has, at its free end, a guide chamfer (15). 3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la fente 30 radiale (14) de la partie de centrage (13) de l'écrou (10) est de longueur axiale voisine de la longueur axiale de la partie de centrage (13) de l'écrou (10). 3. Device according to any one of claims 1 and 2, characterized in that the radial slot (14) of the centering portion (13) of the nut (10) is of axial length close to the axial length of the centering portion (13) of the nut (10). 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la fente radiale 35 (14) est réalisée par usinage par enlèvement de matière. 4. Device according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the radial slot 35 (14) is made by machining by removal of material. 5. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est prévu un chanfrein de guidage (23) à l'entréede l'alésage de centrage (21) de l'entretoise (20), de façon à mieux guider l'insertion de la partie de centrage (13) de l'écrou (10) dans l'alésage de centrage (21) de l'entretoise (20). 5. Device according to claim 1, characterized in that there is provided a guide chamfer (23) at the input of the centering bore (21) of the spacer (20), so as to better guide the inserting the centering portion (13) of the nut (10) into the centering bore (21) of the spacer (20). 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'écrou (10) est rigidement fixé dans le brancard avant (2) par soudage. 6. Device according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the nut (10) is rigidly fixed in the front stretcher (2) by welding. 7. Véhicule, en particulier véhicule automobile, avec un berceau fixé sur les brancards avant du véhicule, caractérisé en ce qu'il prévu, pour chacune des deux fixations du berceau (1) sur les brancards avant (2), un dispositif de fixation conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, de telle sorte que l'on supprime tout bruit dit « de coup de fusil » lors des remontées d'énergie entre le berceau (1) et la caisse du véhicule lorsque, notamment, il y a freinage du véhicule sur un « nid-de-poule ».20 7. Vehicle, in particular a motor vehicle, with a cradle fixed to the front stretchers of the vehicle, characterized in that it provides, for each of the two attachments of the cradle (1) on the front stretchers (2), a fixing device according to any one of the preceding claims, so that one suppresses any noise called "gunshot" during the power up between the cradle (1) and the body of the vehicle when, in particular, there is braking the vehicle on a "pothole" .20
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