FR3071810B1 - Procede de fabrication d'un vehicule automobile avec un berceau de train avant ajustable en longueur - Google Patents

Abstract

Procédé de fabrication d'un véhicule automobile appartenant à une famille de types de véhicules comprenant un berceau commun de train avant modulable (2), ce berceau (2) étant fixé à des points de fixation de la caisse du véhicule, comportant de chaque côté une fixation arrière (22) venant au niveau du plancher de cette caisse, les points de fixation de la caisse présentant une géométrie identique pour l'ensemble des types de véhicules de la famille, ce procédé étant remarquable en ce que pour chaque type de véhicule présentant une position du berceau (2) particulière suivant la direction longitudinale du véhicule, il dispose une entretoise de réglage comprenant une longueur spécifique, qui est intercalée longitudinalement dans chaque fixation arrière entre le berceau (2) et un élément de la caisse du véhicule.

Description

PROCEDE DE FABRICATION D'UN VEHICULE AUTOMOBILE AVEC UN BERCEAU DE TRAIN AVANT AJUSTABLE EN LONGUEUR

La présente invention concerne un procédé de fabrication d’un véhicule automobile appartenant à une famille de types de véhicules comprenant un berceau commun de train avant modulable, ainsi qu’un véhicule automobile fabriqué avec un tel procédé.

Les véhicules automobiles comportent généralement un berceau avant disposé à la base du compartiment moteur recevant à l’intérieur les principaux éléments mécaniques du véhicule, constituant une structure rigide supportant le groupe motopropulseur et les éléments de suspension.

Le berceau avant constitue un plateau dont l’arrière est fixé à l’avant du plancher du véhicule, et en partie supérieure sous des longerons avant de la caisse de ce véhicule.

Les constructeurs automobiles cherchent à réaliser des bases communes pour différents types de véhicule, recevant des équipements variés et pouvant présenter des dimensions légèrement différentes, afin de proposer à la clientèle dans une même famille une gamme importante de variantes tout en optimisant les coûts de fabrication.

Pour gérer différentes hauteurs des suspensions avant d’un véhicule automobile, un dispositif connu, présenté notamment par le document FR-B1-2935338, comporte de chaque côté du compartiment moteur un caisson formé sur la caisse du véhicule contenant une suspension, comprenant une tôle supérieure pouvant être fixée à deux hauteurs différentes, qui reçoit l’appui de cette suspension.

Un côté du caisson comporte deux creux superposés, un de ces creux recevant un creux similaire de la tôle supérieure ce qui permet d’ajuster de manière simple la hauteur de cette tôle, puis de la fixer définitivement par une soudure.

On réalise avec des composants identiques deux hauteurs de suspension sur un même type de véhicule. On peut en particulier ajuster la hauteur du capot au minimum suivant l’équipement disposé dans le compartiment moteur, ce qui optimise l’aérodynamisme tout en proposant des variantes de silhouette du véhicule.

Toutefois ce procédé ne permet qu’un nombre discret de positions données par les creux formés dans les tôles, soit deux positions dans cet exemple. Il ne permet pas non plus des variations de positionnement longitudinal.

De plus il nécessite pour chaque variante un ajustement de l’outillage de fabrication de la caisse du véhicule, notamment les gabarits de positionnement des tôles et les outils de soudure de ces tôles, ce qui impose des modifications des moyens de production pour chaque variante de véhicule représentant des coûts.

La présente invention a notamment pour but d’éviter ces problèmes de l’art antérieur.

Elle propose à cet effet un procédé de fabrication d’un véhicule automobile appartenant à une famille de types de véhicules comprenant un berceau commun de train avant modulable, ce berceau étant fixé à des points de fixation de la caisse du véhicule, comportant de chaque côté une fixation arrière venant au niveau du plancher de cette caisse, les points de fixation de la caisse présentant une géométrie identique pour l’ensemble des types de véhicules de la famille, ce procédé étant remarquable en ce que pour chaque type de véhicule présentant une position du berceau particulière suivant la direction longitudinale du véhicule, il dispose une entretoise de réglage comprenant une longueur spécifique, qui est intercalée longitudinalement dans chaque fixation arrière entre le berceau et un élément de la caisse du véhicule.

Un avantage de ce procédé est que de manière simple et économique, sans rien modifier au berceau avant ni aux longerons avant de la caisse de la famille de véhicules présentant des points de fixation identiques, en adaptant simplement la longueur d’entretoise de chaque fixation arrière, on réalise un positionnement longitudinal particulier du berceau permettant de proposer une gamme de véhicules variée.

Le procédé de fabrication selon l’invention ainsi qu’un véhicule automobile mis en œuvre par un tel procédé, peuvent de plus comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes qui peuvent être combinées entre elles.

Avantageusement, pour un berceau comportant de chaque côté une fixation supérieure réglable longitudinalement, fixée à un longeron de la caisse du véhicule, pour chaque type de véhicule présentant une position longitudinale du berceau particulière, il ajuste la position longitudinale de la fixation supérieure de manière à garder une inclinaison constante de ce berceau. L’invention a aussi pour objet un véhicule automobile comprenant un berceau de train avant fixé à des points de fixation de la caisse du véhicule, comportant de chaque côté une fixation arrière venant au niveau du plancher de cette caisse, ce véhicule étant remarquable en ce que chaque fixation arrière comporte une entretoise de réglage présentant une longueur spécifique intercalée suivant la direction longitudinale du véhicule, entre le berceau et un élément de la caisse du véhicule.

En particulier, l’entretoise de réglage peut comporter un perçage formé suivant sa longueur.

Dans ce cas, avantageusement le véhicule comporte une tige filetée arrière insérée dans le perçage de l’entretoise de réglage, solidaire du berceau, qui traverse l’élément de la caisse.

Avantageusement, la fixation arrière comporte un dispositif de réglage en hauteur du berceau.

Dans ce cas, avantageusement le dispositif de réglage en hauteur comporte une fente verticale réalisée sur la caisse du véhicule, recevant la tige filetée arrière.

Avantageusement, l’entretoise de réglage comporte sur ses extrémités deux diamètres différents, un des éléments prenant appui dessus présentant un creux pouvant recevoir le plus petit de ces deux diamètres.

Selon un mode de réalisation, l’entretoise de réglage est élastique.

Avantageusement, la caisse forme un creux recevant à l’intérieur l’entretoise de réglage. L’invention sera mieux comprise et d’autres caractéristiques et avantages apparaîtront plus clairement à la lecture de la description ci-après donnée à titre d’exemple et de manière non limitative, en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue d’un compartiment moteur d’un véhicule automobile comportant un berceau modulable, réalisé avec un procédé de fabrication suivant l’invention ; - les figures 2a et 2b sont des vues en coupe axiale d’une fixation supérieure du berceau, présentée respectivement en position basse et en position haute ; - la figure 3 présente en perspective cette fixation supérieure ; et - les figures 4a et 4b sont des vues en coupe axiale d’une fixation arrière du berceau, présentée respectivement en position reculée et en position avancée.

La figure 1 présente un compartiment moteur d’un véhicule automobile, comprenant un berceau modulable 2 formant une plate-forme supportant un groupe motopropulseur 10 disposant d’un radiateur 12 fixé en avant de ce groupe. La direction longitudinale du véhicule est indiquée par la flèche X, la direction verticale ou hauteur par la flèche Z.

De chaque côté du véhicule, un triangle inférieur 4 fixé au berceau 2 et un triangle supérieur 8 fixé sur un longeron avant 24, supporte un moyeu 6 recevant une roue avant du véhicule.

Le compartiment moteur est fermé vers l’arrière par une tôle pare-feu 14 le séparant de l’habitacle, et de chaque côté de cette tôle par un passage de roue 16 disposé en arrière de la roue.

La plate-forme du berceau 2 comporte une traverse inférieure avant 20, disposée derrière le pare-chocs avant afin de le renforcer. Une traverse supérieure avant 30 est fixée à ses extrémités sur une face avant de chaque longeron 24. Le radiateur 12 est disposé juste en arrière des traverses avant inférieure 20 et supérieure 30.

Le berceau 2 comporte vers l’avant, de chaque côté un montant vertical 26 venant se fixer sous l’extrémité avant du longeron 24 par un système de fixation supérieure 28. Le berceau 2 comporte en arrière de sa plate-forme, de chaque côté un système de fixation arrière 22 venant se fixer sous une partie avant du plancher de l’habitacle.

De cette manière le berceau 2 est rigidement fixé par quatre points de fixation disposés à des endroits résistants de la caisse du véhicule, ce qui lui donne une tenue élevée lui permettant de recevoir des efforts importants venant des roues avant du véhicule ou de la masse du groupe motopropulseur.

De plus les systèmes de fixation supérieure 28 et les systèmes de fixation arrière 22 comportent chacun un dispositif de réglage en hauteur Z et un dispositif de réglage suivant la direction longitudinale du véhicule X.

Les figures 2a et 3 présentent une entretoise 40 de longueur maximum L2, posée au-dessus de chaque montant vertical 26 du berceau 2, qui s’emboîte à l’intérieur de tôles disposées à l’extrémité avant de chaque longeron 24, pour donner un écartement vertical important entre ce montant et le longeron. L’extrémité avant du longeron 24 comporte sur le dessus une fente longitudinale de réglage 46 formant un perçage vertical disposé dans l’axe de ce longeron. Une tige filetée supérieure 42 fixée sur le dessus du montant vertical 26, traverse l’entretoise 40, puis est inséré dans la fente 46 pour être serrée au-dessus du longeron 24 par un écrou 44 afin de fixer ce montant au longeron.

La figure 2b présente une entretoise 40 de longueur minimum L1, qui donne un écartement vertical réduit entre le montant 26 et le longeron 24. On obtient l’écart vertical DZ entre les deux positions du berceau 2.

Le procédé de fabrication du véhicule comprenant le berceau modulable 2, comporte la détermination d’une hauteur de l’entretoise 40 suivant le type de véhicule à produire, puis la mise en place de cette entretoise lors de l’assemblage du berceau sur la caisse du véhicule.

La hauteur de l’entretoise 40 est ajustable de manière continue entre la longueur minimum L1 et la longueur maximum L2, correspondant aux possibilités extrêmes de montage sans modifier le longeron 24 ni le montant 26, en particulier avec la même tige filetée supérieure 42. De cette manière le berceau 2 reste commun pour l’ensemble des types de véhicules.

La fente longitudinale de réglage 46 permet d’ajuster librement le positionnement de la fixation supérieure 28 dans cette direction suivant le réglage longitudinal qui sera donné à la fixation inférieure 22 de ce berceau, de manière à translater dans cette direction le berceau qui garde une inclinaison constante.

Le dessous du longeron 24 forme un creux recevant entièrement à l’intérieur l’entretoise 40, ce qui protège et sécurise le montage de la fixation supérieure 28.

On notera que l’ensemble des composants en dehors de l’entretoise 40, comprenant le montant vertical 26, la tige filetée supérieure 42 fixée sur ce montant et le longeron 24, comportant des parties soudées, reste identique. L’entretoise 40 seule, disposée au moment de l’assemblage du berceau 2 sur la caisse du véhicule, ne nécessitant aucune soudure, est modifiée ce qui entraîne très peu de coût d’adaptation.

La figure 4a présente un élément arrière du berceau 50 relié par une entretoise élastique 54 à un élément de la caisse du véhicule 56, pour former une fixation arrière 16 disposée suivant un axe longitudinal X. L’ensemble est encadré par deux tôles de guidage 58 liées à la caisse du véhicule. L’entretoise élastique 54 comporte un perçage axial recevant une tige filetée arrière 52 fixée à l’extrémité de l’élément arrière du berceau 50, et sur son contour extérieur une partie avant de grand diamètre et une partie arrière de petit diamètre. La tige filetée traverse l’élément de caisse 56, pour être serrée en arrière par un écrou 44.

La partie avant de grand diamètre de l’entretoise élastique 54 prend appui sur la face arrière de l’élément du berceau 50. La face avant de l’élément de caisse 56 comporte un appui disposé sur un grand diamètre, et un creux intérieur 60 recevant la partie arrière de petit diamètre de l’entretoise élastique 54.

De cette manière l’entretoise élastique 54 entrant dans le creux 60, la longueur axiale seule de sa partie de grand diamètre est interposée entre l’élément du berceau 50 et l’élément de caisse 56. Le berceau 2 est dans une position arrière.

La figure 4b présente l’entretoise élastique 54 qui a été retournée axialement, sa partie de grand diamètre prenant appui sur la face avant de l’élément de caisse 56, sans entrer dans le creux 60, la partie de petit diamètre étant en appui sur la face arrière de l’élément du berceau 50.

De cette manière la longueur totale de l’entretoise élastique 54 est disposée entre l’élément du berceau 50 et l’élément de caisse 56, ce qui met le berceau dans sa position la plus en avant. On obtient l’écart longitudinal DX entre les deux positions.

Les positions longitudinales du berceau 2 sont réglées avec des composants identiques, par un simple retournement de l’entretoise élastique 54 qui donne deux positions. On peut en complément produire des entretoises élastiques 54 de longueurs variées, permettant de réaliser d’autres positions.

Comme pour la fixation supérieure 28, l’élément de caisse 56 comporte une fente de réglage disposée dans un plan vertical recevant la tige filetée arrière 52, permettant un réglage continu dans la direction verticale de la fixation arrière 22.

La fente verticale de réglage permet d’ajuster librement le positionnement en hauteur de la fixation arrière 22, suivant le réglage en hauteur qui sera donné à la fixation supérieure 28 de ce berceau.

On obtient un berceau commun 2 installé dans des caisses de différents types de véhicules présentant des points de fixation identiques, qui peut se déplacer à la fois en hauteur Z et dans la direction longitudinale X tout en gardant une inclinaison constante grâce à de simples réglages effectués au montage, en choisissant les entretoises 40, 54, sans modification des outillages.

En variante les fixations arrière 22 ou supérieure 28 peuvent comporter des entretoises 40, 54 réalisées dans différents matériaux, afin notamment d’effectuer une filtration des vibrations au niveau de ces fixations. On peut en particulier disposer des entretoises élastiques 40 sur les fixations supérieures 28, ou des entretoises rigides, métalliques ou en matériau plastique, sur les fixations arrière 22. D’une manière générale on peut avec un berceau commun 2 le positionner différemment dans la hauteur Z ou dans la direction longitudinale X, sur des caisses d’une même famille de véhicules présentant quatre points de fixation identiques disposant de la même géométrie.

Ces modifications sont faites en adaptant uniquement les fixations supérieures 28 ou les fixations arrière 22, sans modification du berceau 2, ce qui permet de standardiser sa production et de diminuer les coûts. De la même manière la structure de la caisse du véhicule comportant les points recevant les fixations 22, 28 du berceau 2, reste identique pour une même famille de véhicule.

On notera que ces adaptations sont faites lors de l’assemblage du véhicule, sans modification de parties soudées du berceau 2 et de la caisse du véhicule, ce qui nécessite très peu d’outillage. Les coûts pour réaliser ces adaptations sont minimums.

Claims (10)

1. REVENDICATIONS

   1 - Procédé de fabrication d’un véhicule automobile appartenant à une famille de types de véhicules comprenant un berceau commun de train avant modulable (2), ce berceau (2) étant fixé à des points de fixation de la caisse du véhicule, comportant de chaque côté une fixation arrière (22) venant au niveau du plancher de cette caisse, les points de fixation de la caisse présentant une géométrie identique pour l’ensemble des types de véhicules de la famille, caractérisé en ce que pour chaque type de véhicule présentant une position du berceau (2) particulière suivant la direction longitudinale (X) du véhicule, il dispose une entretoise de réglage (54) comprenant une longueur spécifique, qui est intercalée longitudinalement dans chaque fixation arrière (22) entre le berceau (2) et un élément de la caisse du véhicule (56).
2. 2 - Procédé de fabrication selon la revendication 1, pour un berceau comportant de chaque côté une fixation supérieure (28) réglable longitudinalement, fixée à un longeron (24) de la caisse du véhicule, caractérisé en ce que pour chaque type de véhicule présentant une position longitudinale (X) du berceau (2) particulière, il ajuste la position longitudinale de la fixation supérieure (28) de manière à garder une inclinaison constante de ce berceau (2).
3. 3 - Véhicule automobile comprenant un berceau de train avant (2) fixé à des points de fixation de la caisse du véhicule, comportant de chaque côté une fixation arrière (22) venant au niveau du plancher de cette caisse, caractérisé en ce que chaque fixation arrière (22) comporte une entretoise de réglage (54) présentant une longueur spécifique intercalée suivant la direction longitudinale (X) du véhicule, entre le berceau (2) et un élément de la caisse du véhicule (56).
4. 4 - Véhicule automobile selon la revendication 3, caractérisé en ce que l’entretoise de réglage (54) comporte un perçage formé suivant sa longueur.
5. 5 - Véhicule automobile selon la revendication 4, caractérisé en ce qu’il comporte une tige filetée arrière (52) insérée dans le perçage de l’entretoise de réglage (54), solidaire du berceau (2), qui traverse l’élément de la caisse (56).
6. 6 - Véhicule automobile selon l’une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que la fixation arrière (22) comporte un dispositif de réglage en hauteur (Z) du berceau (2).
7. 7 - Véhicule automobile selon les revendications 5 et 6, caractérisé en ce que le dispositif de réglage en hauteur comporte une fente verticale réalisée sur la caisse du véhicule, recevant la tige filetée arrière (52).
8. 8 - Véhicule automobile selon l’une quelconque des revendications 3 à 7, caractérisé en ce que l’entretoise de réglage (54) comporte sur ses extrémités deux diamètres différents, un des éléments prenant appui dessus présentant un creux (60) pouvant recevoir le plus petit de ces deux diamètres.
9. 9 - Véhicule automobile selon l’une quelconque des revendications 3 à 8, caractérisé en ce que l’entretoise de réglage (54) est élastique.
10. 10 - Véhicule automobile selon l’une quelconque des revendications 3 à 9, caractérisé en ce que la caisse forme un creux recevant à l’intérieur l’entretoise de réglage (54).