FR3060509A1 - Ensemble structurel sous chassis automobile. - Google Patents
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- B62D21/00—Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted
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Abstract
Une structure de berceau (10) pour assemblage sous une caisse de véhicule automobile, comprend une coque creuse (3) conçue pour être assemblée sous la caisse, et comportant au moins une portion de poutre creuse (4) destinée à s'étendre suivant une direction transversale (y) au véhicule. La structure de berceau (10) comprend en outre au moins un tube (11, 12), assemblé à la coque creuse (3) de manière à traverser, suivant une direction avant-arrière du véhicule, le volume défini par la portion de poutre creuse (4).
Description
060 509
62568 ® RÉPUBLIQUE FRANÇAISE
INSTITUT NATIONAL DE LA PROPRIÉTÉ INDUSTRIELLE © N° de publication :
(à n’utiliser que pour les commandes de reproduction)
©) N° d’enregistrement national
COURBEVOIE ©IntCI8: B 62 D 21/17 (2017.01)
DEMANDE DE BREVET D'INVENTION
A1
| ®) Date de dépôt : 16.12.16. | (© Demandeur(s) : RENAULT S.A.S Société par actions |
| (© Priorité : | simplifiée — FR. |
| @ Inventeur(s) : CEDILE SEBASTIEN, TISON | |
| LAURENT et DESPREZ SEBASTIEN. | |
| (43) Date de mise à la disposition du public de la | |
| demande : 22.06.18 Bulletin 18/25. | |
| ©) Liste des documents cités dans le rapport de | |
| recherche préliminaire : Se reporter à la fin du | |
| présent fascicule | |
| (© Références à d’autres documents nationaux | (73) Titulaire(s) : RENAULT S.A.S Société par actions sim- |
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| ©) Demande(s) d’extension : | © Mandataire(s) : RENAULT SAS. |
ENSEMBLE STRUCTUREL SOUS CHASSIS AUTOMOBILE.
FR 3 060 509 - A1 _ Une structure de berceau (10) pour assemblage sous une caisse de véhicule automobile, comprend une coque creuse (3) conçue pour être assemblée sous la caisse, et comportant au moins une portion de poutre creuse (4) destinée à s'étendre suivant une direction transversale (y) au véhicule.
La structure de berceau (10) comprend en outre au moins un tube (11, 12), assemblé à la coque creuse (3) de manière à traverser, suivant une direction avant-arrière du véhicule, le volume défini par la portion de poutre creuse (4).
ENSEMBLE STRUCTUREL SOUS CHASSIS AUTOMOBILE
L’invention a pour objet les structures de berceaux de véhicules automobiles. Plus particulièrement l’invention concerne les structures de berceaux avant pour véhicule automobile.
De telles structures de berceau avant sont connues pour supporter par exemple deux roues avant du véhicule, ainsi que les organes de suspension du véhicule. Ces structures de berceau avant supportent une partie du poids de la caisse du véhicule et servent d'appui aux structures de direction -telle qu’une colonne de direction- ainsi que pour des organes stabilisateurs telles que des barres stabilisatrices transversales au véhicule.
Afin de respecter des exigences de plus en plus en plus élevées de résistance structurelles au choc du véhicule, la structure de ces berceaux évolue, notamment vers des formes de coque creuse, sensiblement aplaties et s’étendant transversalement au véhicule. La coque ainsi définie présente une certaine largeur, mesurable dans le sens longitudinal du véhicule.
Le volume de coque creuse vient s'ajouter à l'encombrement des autres organes présents sous le véhicule, et pose notamment problème pour ménager des passages de câbles ou de tuyaux, câbles ou tuyaux mettant en communication des organes situés à l’avant du berceau -tels qu'un moteur thermique- et des organes situés à l’arrière du véhicule.
Il existe un besoin pour développer des structures de berceau permettant à la fois de garantir une bonne rigidité du berceau, et permettant néanmoins de définir un ou plusieurs passages du type hydraulique ou électrique d'avant en arrière sous la caisse du véhicule.
A cette fin, il est proposé une structure de berceau pour assemblage sous une caisse de véhicule automobile, la structure de berceau comprenant une coque creuse conçue pour être assemblée sous la caisse, la coque creuse comportant au moins une portion de poutre creuse destinée à s'étendre suivant une direction transversale au véhicule. La structure de berceau comprend en outre au moins un tube, assemblé à la coque creuse de manière à traverser, suivant une direction avant-arrière du véhicule, le volume défini par la poutre creuse. Ladite structure de berceau est de préférence conçue pour être manipulée comme une seule pièce lors de son assemblage avec la caisse.
Par tube assemblé à la portion de poutre creuse, on entend que le tube est de préférence assemblé à la coque de manière à rester immobile par rapport à la coque, en particulier immobile en translation suivant une direction longitudinale du tube, et également, de préférence, immobile en rotation autour d'un axe local du tube, aux endroits où le tube traverse la portion de coque creuse.
De manière avantageuse, le tube peut en outre être dimensionné pour que les longueurs de tube dépassant de la coque soient compatibles avec une manipulation aisée de la structure pour la positionner en vue de l'assemblage sur le véhicule.
La section transversale du tube (surface comprise à l'intérieur du contour de la section, y compris la section de passage du tube) est typiquement inférieure à la section de la portion de poutre, par exemple au moins dix fois inférieure à la section transversale moyenne d'un tiers médian de la portion de poutre transversale.
Avantageusement, le tube est de section ronde et le diamètre du tube est strictement inférieur, par exemple inférieur ou égal à la moitié de la plus grande épaisseur de la portion de poutre selon l'axe vertical du véhicule.
Avantageusement, chacun des tubes traverse exactement deux fois les parois de la portion de poutre, de manière à limiter le nombre et la surface totale des orifices à ménager dans la paroi pour le passage des tubes.
Avantageusement, seuls deux orifices de passage servant à faire traverser des tubes au travers de la coque, sont ménagés dans la coque. D'autres orifices, par exemple des orifices d'assemblages sont bien sûr envisageables, de préférence de section inférieure à celles des orifices de passage.
On évite ainsi d'affecter structurellement, outre mesure, la résistance structurelle de la portion de poutre.
De manière préférentielle, la structure de berceau est conçue pour supporter la caisse du véhicule, pour supporter les roues avant du véhicule, et pour supporter également un système de suspension du véhicule.
Le tube est de préférence un tube rigide, de manière à limiter les amplitudes de vibration du tube à l'intérieur de la coque. Par rigide, on entend par exemple un tube dont le rayon de cintrage ne peut être imposé à la main.
Selon certains modes de réalisation, le tube peut cependant être un tube flexible.
On considère que la portion de poutre creuse s'étend transversalement au véhicule si l'axe de résistance maximale en compression de la portion de poutre est transversal au véhicule. En d'autres termes, si la portion de poutre présente une géométrie de type extradée, la direction d'extrusion de la portion de poutre correspond sensiblement à la direction transversale du véhicule.
Selon un mode de réalisation préféré, la coque creuse comprend une première demi-coque et une deuxième demi-coque, assemblées entre elles de manière à définir la portion de poutre creuse, pour que la portion de poutre creuse présente, sur au moins une portion de la longueur de la coque creuse transversalement au véhicule, une section droite à contour fermé.
Selon un mode de réalisation avantageux, la portion de poutre creuse présente une section droite à contour fermé sur une longueur ou sur un cumul de longueurs transversalement au véhicule, qui représente au moins le quart de la largeur maximale de la structure transversalement au véhicule.
Avantageusement, la portion de poutre creuse présente une forme globalement aplatie suivant la direction verticale.
Avantageusement, la première demi-coque peut comporter une première paroi sensiblement verticale et comporter une deuxième paroi sensiblement verticale, la première paroi sensiblement verticale et la deuxième paroi sensiblement verticale délimitant respectivement l'avant et l'arrière de la première demi-coque -une fois la structure assemblée sur le véhicule-, La première paroi peut être percée d'un premier orifice, distant de la deuxième demi-coque, la deuxième paroi peut être percée d'un deuxième orifice, distant de la deuxième demi-coque, et le tube peut traverser la première demicoque d'une part au niveau du premier orifice et d'autre part au niveau du deuxième orifice.
Le tube peut par exemple se terminer, à l'extérieur du premier orifice et à l'extérieur du deuxième orifice, à chaque fois par un écrou soudé à la paroi de la demi-coque.
Selon une variante de réalisation, le tube peut se terminer au niveau de chaque orifice, par un premier écrou soudé à l'intérieur de la demi-coque, aligné avec un deuxième écrou soudé à l'extérieur de la demi-coque. Cette configuration crée un connecteur vissable rigide s'étendant de part et d'autre de l'orifice. On peut ainsi connecter les extrémités d'un tube fileté ou adapté aux écrous, puis brancher par exemple un circuit fluide de part et d'autre du tube.
Par orifice distant de la deuxième demi-coque, on entend que l'orifice ne débouche pas sur une ligne d'assemblage ou n'est pas longé par une ligne d'assemblage entre les deux demi-coques. Dans cette configuration, on limite ainsi les effets d'entaille lié à la présence du tube, au niveau de la deuxième demi-coque, ainsi qu'au voisinage de l'interface d'assemblage entre les deux demi-coques.
Selon un mode de réalisation avantageux, la première demicoque comporte un premier bord d'assemblage avec la deuxième demi-coque et comporte un deuxième bord d'assemblage avec la deuxième demi-coque, le premier bord d'assemblage et le deuxième bord d'assemblage délimitant respectivement un bord d'une paroi avant et un bord d'une paroi arrière de la première demi-coque -une fois la structure assemblée sur le véhicule-. Le tube peut traverser la première demi-coque au niveau d'une première échancrure ménagée dans le premier bord d'assemblage ainsi qu'au niveau d'une deuxième échancrure ménagée dans le deuxième bord d'assemblage.
Avantageusement, la paroi avant et la paroi arrière de la première demi-coque peuvent être sensiblement verticales, par exemple peuvent former avec la verticale un angle d'au plus 40°.
Avantageusement, le premier bord d'assemblage et le deuxième bord d'assemblage peuvent longer chacun une portion de paroi sensiblement verticale de la première demi-coque.
Cette configuration facilite la mise en place du tube dans sa position par rapport à la coque, lors de la fabrication de la structure. En effet le tube n'a pas à être inséré suivant sa longueur dans un passage ménagé au travers de la coque, et peut être inséré dans la demi-coque par simple alignement, au dessus, en dessous ou plus généralement en face de la demi-coque, du tube avec les échancrures, la mise en alignement étant suivie de la pose du tube dans les échancrures.
Avantageusement, la portion de tube traversant la coque est incluse à l'intérieur d'un volume creux délimité par la première demi-coque.
La deuxième demi-coque assemblée à la première demi-coque, peut présenter des portions de bords sensiblement rectilignes face à la première échancrure et face à la deuxième échancrure, lesdites portions de bord sensiblement rectilignes complétant chaque échancrure pour former un contour fermé d'un orifice par lequel passe le tube.
On facilite ainsi l'assemblage de la première demi-coque et de la deuxième demi-coque, et on limite ainsi les effets de concentration de contraintes sur la deuxième demi-coque au voisinage des zones de passage du ou des tubes.
La structure de berceau peut comprendre en outre au moins une plaque de maintien assemblée sur la première demi-coque et définissant une ouverture pour le passage du tube, l'ouverture étant superposée au moins partiellement avec la première échancrure ou superposée au moins partiellement avec la deuxième échancrure de la paroi de la première demi-coque.
La structure de berceau peut comporter en outre au moins un manchon ou une bague en matériau polymère ou élastomère, configuré(e) pour être placé au niveau de l'échancrure autour du tube et maintenir en place le tube par rapport à la première demicoque, de manière à limiter le transfert de vibrations entre le tube et la coque.
Avantageusement, la structure comprend au moins deux manchons ou bagues en matériau polymère ou élastomère, soit un pour chaque échancrure. Selon un mode de réalisation préféré, la bague ou le manchon est solidarisé(e) avec une des plaques de maintien.
On facilite ainsi l'assemblage de la structure, le tube étant amené à la demi-coque équipé de ses bagues/manchons et plaques de maintien. Il convient alors juste de positionner le tube et assembler, par exemple par vissage, les plaques de maintien, avant l'assemblage, suivant des techniques connues, par exemple par soudage, de la première demi-coque et de la deuxième demi-coque.
Selon une autre variante de réalisation, la bague ou le manchon peut être tenu directement par la paroi de la première demi-coque, par exemple en insérant le contour de l'échancrure dans une rainure dédiée de la bague/du manchon.
Avantageusement, la plaque de maintien est solidarisée avec la première demi-coque par des moyens d'assemblage démontables.
Selon un mode de réalisation préféré, la structure comprend au moins deux plaques de maintien, soit une pour chaque échancrure.
Avantageusement, la plaque de maintien est solidaire uniquement de la première demi-coque; de manière à permettre de préassembler les tubes sur la première demi-coque avant l'assemblage des demi-coques entre elles.
Avantageusement, le tube s'étend de manière à dépasser hors de la coque au-delà des bagues/manchons. Avantageusement, au moins une des extrémités du tube dépassant hors de la coque est équipée d'une portion de connecteur adaptée pour le branchement d'un tuyau souple.
Avantageusement, deux tubes de même diamètre traversent la coque l'un à côté de l'autre. Les deux tubes peuvent être insérés dans une même échancrure de la demi-coque à l'avant de la demicoque et peuvent être insérés dans une même échancrure de la demicoque à l'arrière de la demi-coque.
La structure est ainsi particulièrement adaptée pour le passage de l'avant vers l'arrière, ou inversement, de tubes hydrauliques par exemple.
La structure de berceau peut comprendre au moins une plaque de renfort, assemblée sur la deuxième demi-coque, de manière à augmenter l'épaisseur de la paroi de la coque sur une portion de la deuxième demi-coque s'étendant face à l'échancrure de la première demi-coque, ainsi que de part et d'autre de cette échancrure.
Avantageusement, la plaque de renfort est assemblée à la deuxième demi-coque par des zones d'assemblages surfaciques, linéiques au autrement multiples, de manière à répartir les contraintes entre la plaque et la demi-coque, et permettre de répartir l'excédent de contraintes dues à la présence de l'entaille formée par l'échancrure. L'épaisseur de la plaque de renfort peut être par exemple comprise entre 0.5 et 2 fois l'épaisseur de la demi-coque à cet endroit. La plaque de renfort est de préférence métallique, par exemple réalisée dans un même acier que la demi-coque.
Selon un mode de réalisation particulier, une première extrémité du tube qui émerge, par l'avant, du volume de la coque, est décalée latéralement, dans le sens transversal au véhicule, par rapport à une deuxième extrémité du tube qui émerge, par l'arrière, du volume de la coque.
On considère que les deux extrémités du tube sont décalées entre elles si leurs axes sont décalés, dans le sens transversal au véhicule, de plus de deux fois le diamètre maximal du tube.
Avant-arrière s'entendent ici par rapport aux directions usuelles d'avancement du véhicule lorsque la structure est assemblée sur un véhicule.
On optimise ainsi l'encombrement du circuit auquel le tube est prévu pour être intégré, par exemple un circuit fluide ou un circuit de câbles électriques.
On limite en effet les longueurs et les zones coudées de tube dans l'espace disponible hors de la coque. En outre, on limite ainsi les possibilités de rotation du tube sur lui-même.
Selon un autre aspect de l'invention, un véhicule automobile peut comprendre un moteur à combustion interne destiné à assurer la motricité du véhicule, comprendre en outre une pompe génératrice de puissance hydraulique entraînée par le moteur, la pompe alimentant un organe hydraulique. Le véhicule peut comprendre une structure de berceau telle que décrite précédemment, interposée entre le moteur et l'organe hydraulique.
La structure de berceau peut comprendre une portion de poutre creuse transversale traversée par au moins un tube, le tube étant configuré pour amener du fluide hydraulique de la pompe vers l'organe hydraulique, et/ou étant configuré pour amener du fluide hydraulique de l'organe hydraulique vers la pompe.
La structure de berceau peut comprendre une portion de poutre creuse transversale traversée par deux tubes rigides, dont l'un est configuré pour amener du fluide hydraulique de la pompe vers l'organe hydraulique, pendant que l'autre tube permet le retour du fluide hydraulique de l'organe hydraulique vers la pompe. L'organe hydraulique peut être un moteur hydraulique.
Quelques buts, caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, donnée uniquement à titre d’exemple non limitatif, et faite en référence aux figures annexées sur lesquelles :
La figure 1 est une vue d'une structure de berceau selon l’art antérieur ;
La figure 2 est une vue schématique en perspective d’un exemple de structure de berceau selon l’invention, vue par le dessous du véhicule ;
La figure 3 est une vue schématique en coupe d’une portion de structure de berceau selon l’invention selon un mode de réalisation de l’invention ;
La figure 4 est une vue simplifiée en coupe d’une structure de berceau selon un autre mode de réalisation de l’invention;
La figure 5 est une vue simplifiée, en perspective, d’un détail d'une structure de berceau selon l'invention, selon un mode de réalisation similaire à celui de la figure 4.
Sur la figure 1 est représentée une structure 100 de berceau d'un véhicule automobile selon l’art antérieur, dans un système de coordonnées correspondant respectivement à une direction longitudinale x du véhicule, dirigée vers l’arrière du véhicule, à une direction verticale z du véhicule dirigée vers le haut, et à une direction transversale y du véhicule, perpendiculaire aux deux autres directions.
Comme visible sur la figure 1, la structure de berceau 100 s’étend transversalement au véhicule, en définissant notamment dans sa partie centrale, une portion 130 de type poutre creuse, d’axe de poutre transversal au véhicule.
Aux extrémités de la portion 130 de poutre creuse, la structure de berceau 100 s’élargit suivant la direction longitudinale du véhicule, afin d’offrir des zones d’appui dédiées à différentes fonctions du véhicule telles que par exemple des zones d'appui pour des fusées de roues et pour des suspensions.
Dans l’exemple illustré, la structure de berceau 100 supporte également une colonne de direction 5 et une barre stabilisatrice 13.
On remarque sur la figure 1, des tubes hydrauliques 31, 32 destinés à transmettre une puissance hydraulique entre l’avant et l’arrière du véhicule.
Du fait de l’épaisseur suivant l'axe z, de la structure de berceau 100, ainsi que du fait de l'encombrement des organes qui y sont rattachés -telle que la barre stabilisatrice 13, ou encore un tube de traverse 33. Les tubes hydrauliques 31, 32 sont contraints de contourner non seulement la portion de coque de la structure 100, mais également les organes rattachés, ce qui les fait passer sous le véhicule à une hauteur réduite par rapport au sol.
Les tubes 31, 32 sont donc soumis à un risque accru d’endommagement lors du franchissement par le véhicule d’obstacles tels que des plots de bétons ou des rebords de trottoir.
La figure 2 illustre une structure 10 de berceau selon l’invention. Un mode de réalisation très similaire est représenté sur la figure 3. On retrouve donc sur la figure 3 des éléments communs à la figure 2, les mêmes éléments étant désignés par les mêmes références.
La structure 10 de berceau comprend ici une portion de coque creuse 3 transversale au véhicule, d'encombrement extérieur similaire à la forme de coque creuse 130 de la structure 100.
Comme sur la figure 1, la structure de berceau 10 supporte une colonne de direction 5, ainsi que d’autres organes non illustrés sur la figure 2.
La portion de coque creuse 3 comporte sur sa zone centrale par rapport à la direction transversale y du véhicule, une portion transversale formant poutre creuse 4 à section à contour fermé.
La paroi de la portion de poutre creuse 4 est percée d'avant en arrière, formant deux orifices 18 et 19 dans la paroi, orifices qui peuvent être en regard l'un de l'autre ou qui peuvent être décalés.
Les orifices 18 et 19 sont de préférence ménagés dans des portions de parois sensiblement verticales. Les orifices 18 et 19 sont de préférence ménagés dans des portions de parois situées respectivement à l'avant et à l’arrière de la portion de poutre creuse, de part à d'autre d'un axe de poutre de la portion de poutre creuse 4.
La portion de poutre creuse 4 peut ainsi être traversée d'avant en arrière (ou de manière équivalente, d'arrière en avant) par un premier tube traversant 11 et par un deuxième tube traversant 12. Les tubes 11 et 12 permettent de faire par exemple transiter des pressions de fluide hydraulique de l’avant vers l’arrière du véhicule et inversement.
La disposition des tubes 11 et 12 évite de transiter les tuyaux hydrauliques sous la structure de coque 3. Selon certaines variantes de réalisation, la structure de coque 3. Peut être traversée par un seul tube. Plusieurs tubes ou câbles peuvent par la suite être insérés dans ce tube unique.
Selon un mode de réalisation préféré, la coque creuse 3 est traversée par autant de tubes que de circulations de fluides prévues entre l'avant et l'arrière du véhicule, ce qui permet d'intégrer à la structure de coque creuse 3 des tubes directement aptes à assurer les fonctions prévues. On économise ainsi de la matière et on limite les risques de contact vibratoires entre tube extérieur et tube intérieurs.
Les tubes traversants 11 et 12 sont ici des tubes rigides dépassant à l’extérieur de la structure de coque 3.
Les tubes 11 et 12 sont munis à chacune de leur extrémité, de connecteurs 6 et 7 -à l’avant du véhicule, pour y connecter par exemple des portions de tubes hydrauliques flexibles 21, 22- et -à leur extrémité arrière- de connecteur 8 et 9.
Les connecteurs 8 et 9 par exemple sont représentés ici sous forme d’écrou.
Les tubes traversants 11 et 12 peuvent ainsi être raccordés à d’autres tubes, par exemple souples à l'avant et rigides à l'arrière, de manière à former un circuit hydraulique permettant de faire transiter une puissance hydraulique, développée à l’avant du véhicule, vers un organe hydraulique récepteur, placé pour fournir une puissance mécanique à l’arrière du véhicule.
Il existe par exemple des véhicules de type quatre roues motrices à deux roues arrières débrayables, ces véhicules étant équipés d’un moteur à combustion interne pour faire avancer le véhicule en mode traction, en fonctionnement routier par défaut. Le moteur à combustion interne peut être utilisé pour alimenter également en énergie, une pompe hydraulique adjointe au moteur, et dont la puissance hydraulique est envoyée, à l’aide de conduits hydrauliques, vers l’arrière du véhicule. A l'arrière du véhicule, un moteur hydraulique arrière, ou bien des moteurs hydrauliques associés à chacune des roues arrières, permettent de faire fonctionner, par moments, le véhicule en mode quatre roues motrices. Grâce à la structure de berceau selon l'invention, la puissance hydraulique peut transiter, spatialement parlant, au travers du volume du berceau.
On note que dans l’exemple illustré sur la figure 2, les tubes traversants 11 et 12 sont maintenus par rapport à la structure de coque 3, par des plaques de maintien amovibles 25, assemblées sur la coque 3 par des moyens démontables, ici au moyen de vis.
Des agencements possibles des tubes 11, 12 par rapport à la structure de coque 3, sont davantage détaillés sur les figures suivantes.
Tel que visible sur la figure 3, la structure de coque 3 peut être formée d’une première demi-coque 1 et d’une deuxième demi-coque
2. Avantageusement la première demi-coque 1 est plus profonde dans le sens de l’épaisseur verticale z de la coque, en terme de profondeur d'emboutissage par exemple, que la deuxième demicoque 2.
Dans l’exemple illustré, la première demi-coque 1 correspond à la demi-coque inférieure, et la deuxième demi-coque à la demicoque supérieure mais l’inverse peut être envisagé dans le cadre de l’invention.
La première demi-coque 1 présente typiquement une première paroi sensiblement verticale 23, formant l’avant de la coque 3, et une deuxième paroi sensiblement verticale 24 formant l’arrière de la coque 3.
Dans le mode de réalisation illustré, la première paroi 23 est percée d’un orifice 18 et la deuxième paroi 24 est percée d’un orifice 19, les orifices 18, 19 permettant de faire traverser un tube traversant 11, ou de faire déboucher les extrémités d’un tube traversant 11 joignant par l'intérieur de la coque 3 les deux orifices 18, 19.
Dans l’exemple illustré, le tube traversant 11 est raccordé à des écrous, respectivement 14, 15 soudés respectivement autour du premier orifice 18 et du deuxième orifice 19 à l'intérieur de la demicoque 1. Deux autres écrous 16 et 17, soudés respectivement autour des orifices 18 et 19 par l'extérieur de la demi-coque 1, permettent de connecter dans la continuité du tube 11, des tubes extérieurs à la coque 3. Ces tubes extérieurs peuvent être par exemple des tubes de conduction hydraulique prolongeant le tube 11 à l'avant (tuyau 21 sur la figure 2) et à l'arrière de la coque 3 (tube ou tuyau non représenté sur les figures)- la direction avant arrière est prise en compte suivant la direction longitudinale x du véhicule-.
Avantageusement, au moins un des tubes traversant la portion de poutre creuse est disposé, notamment par son orientation au niveau des orifices 18, 19 ménagés dans la portion de poutre creuse, de manière à ce qu'un tube ou un tuyau connecté à l'une quelconque des extrémités de ce tube traversant, dans la continuité du tube traversant, soit amené à rester au dessus d'un point le plus bas de la portion de poutre creuse, sur au moins une longueur de tube équivalente à la longueur du tube traversant incluse entre les deux orifices ménagés dans la paroi de la portion de poutre creuse.
(Par dans la continuité, on entend aligné avec le tube sans former de coude plus prononcé que le tube lui-même n'en rencontre sur sa longueur.)
La structure de berceau selon l'invention permet ainsi de faire passer des circuits fluides ou des câbles de manière à ce que ceux-ci soient au moins à une hauteur équivalente par rapport au sol, à la hauteur par rapport au sol du berceau.
Est également représenté sur la figure 3, un bord 27 de la demicoque 1, correspondant à un premier bord d’assemblage, à l’avant du véhicule, entre la demi-coque 1 et la demi-coque 2. Est en outre représenté un deuxième bord d’assemblage 28 de la demi-coque 1, le long duquel est réalisé l'assemblage de la demi-coque 1 et de la demi-coque 2 à l’arrière du véhicule.
De manière avantageuse, les bords d’assemblage 27 et 28 peuvent être compris chacun sensiblement dans un plan horizontal. Les parois bordées par les bords 27 et 28 peuvent en revanche être sensiblement verticales, notamment au voisinage des orifices 18 et
19.
Dans le mode de réalisation illustré en figure 3, les orifices 18 et 19 traversent les parois de la demi-coque 1 sans interrompre les bords d’assemblage 18, 19. On limite ainsi l'amplitude des effets de concentrations de contraintes engendrées par la présence des orifices à proximité des bords d’assemblage.
La figure 4 illustre un autre mode de réalisation de l’invention. On retrouve sur la figure 4 des éléments communs aux figures précédentes, les mêmes éléments étant désignés par les mêmes références.
Dans l’exemple illustré en figure 4, les bords d’assemblage 27 et 28 de la première demi-coque 1 sont découpés par des échancrures 26 venant entailler le bord d’assemblage et dessiner un creux face à la demi-coque 2.
Dans ce mode de réalisation, avant l’assemblage des demicoques, il est particulièrement aisé de venir placer un tube traversant, par exemple 11, à l’intérieur du volume défini par la demi-coque 1. Le positionnement du tube 11 peut se faire sans avoir à faufiler le tube par des orifices à contour fermé.
Dans le mode de réalisation illustré en figure 4, face à l’échancrure 26, la demi-coque 2 est renforcée par des plaques de renfort 29, s’étendant notamment suivant la direction y (perpendiculaire à la figure) de part et d’autre de l’échancrure 26.
La plaque de renfort 29 peut avantageusement être assemblée à la demi-coque 2 par des vis ancrées dans le demi-coque 2.
Dans le mode de réalisation illustré, deux plaques de renfort 29 renforcent localement la paroi de la demi-coque 2, respectivement au voisinage de l'échancrure 26 située à l'avant, et de l'échancrure 26 située à l'arrière de la demi-coque 2.
Selon d'autres modes de réalisation (non représentés), une même plaque de renfort 29 peut s'étendre à cet effet de l'avant vers l'arrière de la demi-coque 2, afin de renforcer la demi-coque au voisinage des deux échancrures.
La plaque de renfort 29 compense ainsi, partiellement, les effets des concentrations de contraintes liées à la présence conjointe de l’échancrure 26 et de la ligne d’assemblage entre les deux coques.
Dans l’exemple illustré en figure 4, le tuyau rigide 11 est maintenu par deux manchons élastomères 20, eux-mêmes insérés dans une plaque de maintien 25 solidarisée à la demi-coque 1. La plaque de maintien 25 comporte à cet effet une ouverture 30 débouchant sur le bord de la plaque, permettant d'insérer le manchon 20 dans l'ouverture 30 par un mouvement d'insertion parallèle au plan de la plaque.
L’échancrure 26, la géométrie de la plaque 25, ainsi que le manchon 20 sont mieux visibles sur la figure 5.
La figure 5 montre en perspective un mode de réalisation similaire à celui de la figure 4, au voisinage de la plaque de maintien 25. On retrouve sur la figure 5 des éléments communs à la figure 4, les mêmes éléments étant désignés par les mêmes références.
Dans le mode de réalisation illustré sur la figure 5 ne comporte pas de plaque de renfort 9.
La présence de manchons 20 en élastomère permet de limiter les transmissions de vibration entre les tubes 11, 12 et les parois de la coque 3, notamment lorsque les tubes 11, 12 sont des tubes de transmission hydraulique.
La forme du manchon 20, avec des découpes circulaires ouvertes pour les tubes, est conçue pour que le manchon puisse être insérée autour des tubes 11, 12 par le côté des tubes, et pour que le manchon reste inséré autour de ces tubes sous l’effet du cerclage opéré par la plaque de maintien 25.
Une fois les tubes 11, 12 équipés de leur manchon et de leur plaque de maintien 25, l’ensemble peut être aisément être déposé dans les échancrures 26 de la demi-coque, et la plaque 25 peut être vissée à l’aide de vis 34.
La structure de berceau selon l’invention, est donc prééquipée de tuyau(x), de préférence rigides, traversant une portion de poutre creuse du berceau.
Cette structure combine plusieurs fonctions dans un volume réduit, en respectant la garde au sol du véhicule.
Ces fonctions sont d'une part structurelles, et d'autre part permettent la transmission de commandes ou de puissance entre l'avant et l'arrière du véhicule.
Cette structure de berceau est particulièrement adaptée pour le déploiement d’organes hydrauliques situés à distance d’un moteur à combustion thermique. Les organes hydrauliques peuvent être des roues motrices complémentaires, un treuil ou d’autres organes hydrauliques.
La structure de berceau selon l'invention peut également être utilisée, par exemple pour passer des câblages électriques d'avant en arrière du véhicule.
L’invention ne se limite pas aux exemples de réalisation décrits et peut se décliner en de nombreuses variantes. Les géométries de la coque, du ou des tubes, des zone de traversée entre coque et tubes, peuvent être différentes de celles illustrées.
Le nombre de tubes peut varier, ainsi que leur section. Plusieurs tubes peuvent traverser une coque du berceau au niveau d’une même échancrure ou d’un même orifice, ou peuvent traverser la coque à distance les uns des autres.
Les manchons élastomères maintenant les tubes 11, 12, peuvent dans certains modes de réalisation (non représentés) être fixés à la demi coque 2, ou encore maintenus par la plaque de renfort 29.
Claims (10)
- Revendications1. Structure de berceau (10) pour assemblage sous une caisse de véhicule automobile, la structure de berceau (10) comprenant :-une coque creuse (3) conçue pour être assemblée sous la caisse, la coque creuse (3) comportant au moins une portion de poutre creuse (4) destinée à s'étendre suivant une direction transversale (y) au véhicule, caractérisée en ce que la structure de berceau (10) comprend en outre -au moins un tube (11, 12), assemblé à la coque creuse (3) de manière à traverser, suivant une direction avant-arrière du véhicule, le volume défini par la portion de poutre creuse (4).
- 2. Structure selon la revendication 1, dans laquelle la coque creuse (3) comprend une première demi-coque (1) et une deuxième demi-coque (2), assemblées entre elles de manière à définir la portion de poutre creuse (4), pour que la portion de poutre creuse (4) présente, sur au moins une portion de la longueur de la portion de poutre creuse transversalement au véhicule, une section droite à contour fermé.
- 3. Structure selon la revendication 2, dans laquelle la première demi-coque (1) comporte une première paroi sensiblement verticale (23) et comporte une deuxième paroi sensiblement verticale (24), la première paroi (23) et la deuxième paroi (24) délimitant respectivement l'avant et l'arrière de la première demi-coque (1), la première paroi (23) étant percée d'un premier orifice (18), distant de la deuxième demi-coque (2), la deuxième paroi (24) étant percée d'un deuxième orifice (19), distant de la deuxième demi-coque (2), et dans laquelle le tube (11, 12) traverse la première demi3060509 coque (1) au niveau du premier orifice (18) et traverse la première demi-coque (1) au niveau du deuxième orifice (19).
- 4. Structure selon la revendication 2, dans laquelle la première demi-coque (1) comporte un premier bord d'assemblage (27) avec la deuxième demi-coque (2) et comporte un deuxième bord d'assemblage (28) avec la deuxième demi-coque (2), le premier bord d'assemblage (27) et le deuxième bord d'assemblage (28) délimitant respectivement un bord d'une paroi avant et un bord d'une paroi arrière de la première demi-coque (1), et dans laquelle le tube (11, 12) traverse la première demi-coque (1) au niveau d'une première échancrure (26) ménagée dans le premier bord d'assemblage (27) ainsi qu'au niveau d'une deuxième échancrure (26) ménagée dans le deuxième bord d'assemblage (28).
- 5. Structure selon la revendication 4, dans laquelle la deuxième demi-coque (2) assemblée à la première demi-coque (1), présente des portions de bords sensiblement rectilignes face à la première échancrure (26) et face à la deuxième échancrure (26), lesdites portions de bord complétant chaque échancrure (26) pour former un contour fermé d'un orifice (18, 19) par lequel passe le tube.
- 6. Structure selon l'une des revendications 4 ou 5, comprenant en outre au moins une plaque de maintien (25) assemblée sur la première demi-coque (1), la plaque de maintien (25) définissant une ouverture pour le passage du tube (11, 12), l'ouverture de la plaque de maintien étant superposée au moins partiellement avec la première échancrure (26) ou superposée au moins partiellement avec la deuxième échancrure (26).
- 7. Structure selon l'une des revendications 4 à 6, comportant en outre au moins un manchon ou une bague en matériau polymère ou élastomère (20), configuré(e) pour être placé au niveau de l'échancrure (26) et pour maintenir en place le tube (11, 12) par rapport à la première demi-coque (1), de manière à limiter le transfert de vibrations entre le tube (11, 12) et la coque (3).
- 8. Structure selon l'une des revendications 3 à 7, comprenant en outre au moins une plaque de renfort (29) assemblée sur la deuxième demi-coque (2), de manière à augmenter l'épaisseur de la paroi de la coque (3) sur une portion de la deuxième demicoque (2) s'étendant face à l'échancrure (26) de la première demicoque (1), la plaque de maintien (29) s'étendant de part et d'autre de cette échancrure (26).
- 9. Structure selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le tube (11, 12) comporte une première extrémité qui émerge, par l'avant, du volume de la coque (3), comporte une deuxième extrémité du tube qui émerge, par l'arrière, du volume de la coque (3), la première extrémité du tube étant décalée latéralement, dans le sens transversal (y) au véhicule, par rapport à la deuxième extrémité du tube.
- 10. Véhicule automobile comprenant un moteur à combustion interne destiné à assurer la motricité du véhicule, comprenant en outre une pompe génératrice de puissance hydraulique entraînée par le moteur, la pompe alimentant un organe hydraulique, caractérisé en ce que le véhicule comprend une structure de berceau (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, interposée entre le moteur et l'organe hydraulique, la structure de berceau comprenant un portion de poutre creuse transversale (4) traversée par au moins un tube (11, 12), le tube étant configuré pour amener du fluide hydraulique de la pompe vers l'organe hydraulique, et/ou étant configuré pour amener du fluide hydraulique de l'organe hydraulique vers la pompe.1/2 ► N
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|---|---|---|---|---|
| FR3089937A1 (fr) | 2018-12-14 | 2020-06-19 | Renault S.A.S | Structure de berceau pourvue d’un passage de câble ou tuyau |
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| EP1311422A1 (fr) * | 2000-08-25 | 2003-05-21 | Renault s.a.s. | Dispositif de liaison entre un berceau suspendu et une caisse de vehicule automobile |
| DE102008023496A1 (de) * | 2007-05-17 | 2008-11-20 | Suzuki Motor Corp., Hamamatsu | Unterer Aufbau für ein Fahrzeug |
| FR2947512A1 (fr) * | 2009-07-06 | 2011-01-07 | Ksm Castings Gmbh | Support d'essieu, en particulier support d'essieu pour vehicules automobiles. |
-
2016
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