FR3092078A3 - Method of producing an axle arm by overmolding on a metal part of different material - Google Patents

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Laurent Mateos
Pascal AUFFRERE
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Abstract

L'invention concerne un procédé d'assemblage d'un bras (12) longitudinal d'essieu (10) pour véhicule automobile sur une pièce (32) métallique comportant une étape de moulage du bras (12) en un matériau incompatible pour le soudage avec le matériau constituant la pièce (32) métallique, caractérisé en ce que lors de l'étape (E3) de moulage, le bras (12) est surmoulé sur un premier tronçon (34) d'extrémité transversale de la pièce (32) métallique, dit tronçon (34) inséré, un deuxième tronçon (36) d'extrémité de la pièce (32) métallique, dit tronçon (36) libre, dépassant transversalement du bras (12). L'invention concerne aussi un essieu (10) comportant de tels bras (12). Figure pour l'abrégé : Figure 2The invention relates to a method of assembling a longitudinal arm (12) of an axle (10) for a motor vehicle on a metal part (32) comprising a step of molding the arm (12) in an incompatible material for welding. with the material constituting the metallic part (32), characterized in that during the molding step (E3), the arm (12) is overmolded on a first section (34) of the transverse end of the part (32) metallic, said inserted section (34), a second end section (36) of the metal part (32), called free section (36), projecting transversely from the arm (12). The invention also relates to an axle (10) comprising such arms (12). Figure for the abstract: Figure 2

Description

Procédé de réalisation d'un bras d'essieu par surmoulage sur une pièce métallique de matériau différentMethod for producing an axle arm by overmolding on a metal part of different material

Domaine technique de l'inventionTechnical field of the invention

L'invention concerne un procédé d'assemblage d'un bras longitudinal d'essieu pour véhicule automobile sur une pièce métallique comportant une étape de moulage du bras en un matériau incompatible pour le soudage avec le matériau constituant la pièce métallique.The invention relates to a method for assembling a longitudinal arm of an axle for a motor vehicle on a metal part comprising a step of molding the arm in an incompatible material for welding with the material constituting the metal part.

Arrière-plan techniqueTechnical background

Il est connu d'équiper les trains arrière de véhicules automobiles avec un essieu de type "semi-rigide". Un tel essieu comporte principalement deux bras longitudinaux entre lesquels s'étend une traverse élastique en torsion et rigide en flexion. Chaque bras est lié à la traverse par une liaison de type encastrement.It is known to equip the rear axles of motor vehicles with an axle of the "semi-rigid" type. Such an axle mainly comprises two longitudinal arms between which extends a crosspiece which is elastic in torsion and rigid in bending. Each arm is linked to the crosspiece by an embedding-type link.

Chaque bras comporte une extrémité avant qui est montée pivotante sur le châssis du véhicule tandis qu'une extrémité arrière porte une roue arrière du véhicule.Each arm has a front end which is pivotally mounted on the vehicle frame while a rear end carries a rear wheel of the vehicle.

La traverse s'étend transversalement entre les deux bras, de manière décalée longitudinalement vers l'arrière par rapport aux extrémités avant des bras. Les propriétés élastiques de la traverse lui permettent notamment de remplir une fonction anti-dévers qui limite le roulis de la carrosserie. Il est par exemple connu de réaliser des traverses tubulaires en acier.The crosspiece extends transversely between the two arms, offset longitudinally towards the rear with respect to the front ends of the arms. The elastic properties of the crosspiece allow it in particular to fulfill an anti-roll function which limits the roll of the bodywork. For example, it is known to produce tubular steel crosspieces.

Par ailleurs, il est aussi connu de réaliser les bras longitudinaux en un matériau à base d'aluminium, notamment en un alliage d'aluminium. De tel bras présentent ainsi des caractéristiques mécaniques satisfaisantes tout en permettant d'alléger le poids du véhicule.Furthermore, it is also known to make the longitudinal arms out of an aluminum-based material, in particular an aluminum alloy. Such arms thus have satisfactory mechanical characteristics while making it possible to lighten the weight of the vehicle.

Cependant, il est très complexe de fixer la traverse en acier par soudage sur les bras en alliage d'aluminium. Cela requiert des techniques de soudage qui sont bien plus complexes et onéreuses que les techniques de soudage classiques par simple dépôt d'un cordon de soudure. En outre une telle fixation par soudage ne présente pas les caractéristiques de résistance et d'endurance nécessaires pour supporter les efforts appliqués à l'essieu.However, it is very complex to attach the steel crosspiece by welding to the aluminum alloy arms. This requires welding techniques which are much more complex and expensive than the conventional welding techniques by simple deposition of a weld bead. Furthermore, such a fixing by welding does not have the resistance and endurance characteristics necessary to withstand the forces applied to the axle.

Pour contourner ce problème, on connaît actuellement deux solutions.To circumvent this problem, two solutions are currently known.

La première solution consiste à souder des semelles, par exemple en acier, en bout de traverse. Les bords libres de chaque extrémité de la traverse sont conformés de manière à être jointifs sur toute leur longueur avec une face de la semelle. Un cordon de soudage est déposé sur toute la longueur du joint entre la traverse et la semelle. Chaque semelle est ensuite fixée contre le bras associé au moyen de vis.The first solution consists in welding flanges, for example of steel, at the end of the crosspiece. The free edges of each end of the crosspiece are shaped so as to be contiguous over their entire length with one face of the sole. A weld bead is placed over the entire length of the joint between the crosspiece and the sole. Each sole is then fixed against the associated arm by means of screws.

Cette première solution permet d'obtenir une fixation solide et résistante des bras sur la traverse.This first solution makes it possible to obtain a solid and resistant attachment of the arms to the crosspiece.

Cependant, le gain de masse n'est pas optimal du fait de la présence des semelles et des vis. Le poids de ces éléments ajoutés alourdit sensiblement l'essieu, par exemple de l'ordre de 3 kg. Or l'utilisation de bras en alliage d'aluminium vise au contraire à alléger l'essieu. Cette première solution n'est donc pas optimale.However, the gain in mass is not optimal due to the presence of soles and screws. The weight of these added elements significantly increases the axle, for example of the order of 3 kg. However, the use of aluminum alloy arms aims on the contrary to lighten the axle. This first solution is therefore not optimal.

On a aussi proposé une deuxième solution qui consiste à coller les extrémités de la traverse aux bras. Cette solution permet avantageusement de conserver un essieu léger car aucune pièce massive n'est utilisée pour la fixation des bras.A second solution has also been proposed which consists in gluing the ends of the crosspiece to the arms. This solution advantageously makes it possible to keep a light axle because no massive part is used for fixing the arms.

Cependant, l'opération de collage demeure très délicate. Dans certains cas, l'adhérence de la colle peut s'avérer insuffisante, provoquant alors un endommagement prématuré de l'essieu.However, the bonding operation remains very delicate. In some cases, the adhesion of the glue may prove to be insufficient, causing premature damage to the axle.

L'invention propose un procédé d'assemblage d'un bras longitudinal d'essieu pour véhicule automobile sur une pièce métallique comportant une étape de moulage du bras en un matériau incompatible pour le soudage avec le matériau constituant la pièce métallique,The invention proposes a method for assembling a longitudinal arm of an axle for a motor vehicle on a metal part comprising a step of molding the arm in an incompatible material for welding with the material constituting the metal part,

caractérisé en ce que lors de l'étape de moulage, le bras est surmoulé sur un premier tronçon d'extrémité transversale de la pièce métallique, dit tronçon inséré, un deuxième tronçon d'extrémité de la pièce métallique, dit tronçon libre, dépassant transversalement du bras.characterized in that during the molding step, the arm is molded over a first transverse end section of the metal part, said inserted section, a second end section of the metal part, said free section, projecting transversely of the arm.

Selon d'autres caractéristiques du procédé réalisé selon les enseignements de l'invention :According to other characteristics of the process carried out according to the teachings of the invention:

- le tronçon inséré de la pièce métallique présente une paroi conformée en un profilé d'axe transversal ;- The inserted section of the metal part has a wall shaped as a section with a transverse axis;

- au moins l'une des faces de la paroi du tronçon inséré est équipée de reliefs préalablement à l'étape de moulage, pour permettre la liaison mécanique avec le matériau du bras moulé sur lesdits reliefs ;- at least one of the faces of the wall of the inserted section is equipped with reliefs prior to the molding step, to allow the mechanical connection with the material of the molded arm on said reliefs;

- la paroi du tronçon inséré de la pièce métallique comporte au moins un orifice traversant ;- the wall of the inserted section of the metal part comprises at least one through hole;

- le tronçon inséré de la pièce métallique comporte plusieurs orifices répartis le long du profil ;- the inserted section of the metal part comprises several orifices distributed along the profile;

- le bras est réalisé en un matériau métallique à base d'aluminium ;- the arm is made of a metallic material based on aluminium;

- la pièce métallique est réalisée en un matériau métallique à base de fer, tel que de l'acier.- the metal part is made of a metal material based on iron, such as steel.

L'invention concerne aussi un essieu pour véhicule automobile comportant :The invention also relates to an axle for a motor vehicle comprising:

- une traverse tubulaire d'axe transversal qui est déformable élastiquement en torsion, la traverse étant réalisée en acier ;- A tubular crosspiece with a transverse axis which is elastically deformable in torsion, the crosspiece being made of steel;

- deux bras parallèles longitudinaux dont chacun est destiné à être fixé à une caisse du véhicule automobile et dont chacun est fixé rigidement à une extrémité transversale de la traverse,- two longitudinal parallel arms, each of which is intended to be fixed to a body of the motor vehicle and each of which is rigidly fixed to a transverse end of the crosspiece,

caractérisé en ce que les bras sont fixés à une pièce métallique conformément au procédé réalisé selon les enseignements de l'invention, les bras étant fixés sur la traverse par l'intermédiaire de la pièce métallique.characterized in that the arms are fixed to a metal part in accordance with the method carried out according to the teachings of the invention, the arms being fixed to the crosspiece by means of the metal part.

Selon d'autres caractéristiques de l'essieu réalisé selon les enseignements de l'invention :According to other characteristics of the axle produced according to the teachings of the invention:

- chaque bras est fixé à l'extrémité associée de la traverse par soudage du tronçon libre de la pièce métallique avec la traverse ;- Each arm is fixed to the associated end of the crosspiece by welding the free section of the metal part with the crosspiece;

- le tronçon libre de la pièce métallique est encastré dans une ouverture d'extrémité de la traverse avant d'être fixé par soudage.- The free section of the metal part is embedded in an end opening of the crossbeam before being fixed by welding.

Brève description des figuresBrief description of figures

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront au cours de la lecture de la description détaillée qui va suivre pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels :Other characteristics and advantages of the invention will appear during the reading of the detailed description which will follow for the understanding of which reference will be made to the appended drawings in which:

La figure 1 est une vue en perspective qui représente un essieu arrière de véhicule automobile réalisé selon les enseignements de l'invention. FIG. 1 is a perspective view showing a motor vehicle rear axle produced according to the teachings of the invention.

La figure 2 est une vue en perspective qui représente un bras de l'essieu de la figure 1 assemblé avec une pièce métallique conformément aux enseignements de l'invention. Figure 2 is a perspective view which shows an arm of the axle of Figure 1 assembled with a metal part in accordance with the teachings of the invention.

La figure 3 est une vue en perspective qui représente la pièce métallique prête à être assemblée avec le bras de la figure 2. Figure 3 is a perspective view showing the metal part ready to be assembled with the arm of Figure 2.

La figure 4 est une vue en coupe selon le plan de coupe ´4-4 de la figure 2 qui représente les ponts de matière permettant de lier solidement la pièce métallique avec le bras. Figure 4 is a sectional view along section plane '4-4 of Figure 2 which shows the material bridges for securely connecting the metal part with the arm.

La figure 5 est une vue schématique en perspective éclatée qui représente le bras juste avant son encastrement dans la traverse. Figure 5 is a schematic exploded perspective view which shows the arm just before its embedding in the crosspiece.

La figure 6 est un schéma-bloc qui représente schématiquement le procédé de réalisation de l'essieu selon les enseignements de l'invention. FIG. 6 is a block diagram which schematically represents the method of producing the axle according to the teachings of the invention.

Description détaillée de l'inventionDetailed description of the invention

Dans la suite de la description, des éléments présentant une structure identique ou des fonctions analogues seront désignés par des mêmes références.In the remainder of the description, elements having an identical structure or analogous functions will be designated by the same references.

Dans la suite de la description, on adoptera à titre non limitatif des orientations longitudinale, verticale et transversale indiquées par le trièdre "L,V,T" des figures. La direction longitudinale "L" est orientée d'arrière en avant selon le sens de déplacement normal du véhicule. La direction verticale "V" est orientée de bas en haut depuis le sol sur lequel repose le véhicule vers le toit du véhicule.In the rest of the description, the longitudinal, vertical and transverse orientations indicated by the trihedron "L, V, T" of the figures will be adopted without limitation. The longitudinal direction "L" is oriented from rear to front according to the normal direction of movement of the vehicle. The vertical direction "V" is oriented from bottom to top from the ground on which the vehicle is resting towards the roof of the vehicle.

On a représenté à la figure 1 un essieu 10 arrière de véhicule automobile. Il s'agit d'un essieu 10 de type "semi-rigide". Il comporte deux bras 12 parallèles, dits bras 12 longitudinaux, dont chacun présente un axe "A" principal globalement longitudinal. Les deux bras 12 longitudinaux sont reliés entre eux par une traverse 14 d'axe "B" principal transversal.There is shown in Figure 1 a rear axle 10 of a motor vehicle. It is an axle 10 of the "semi-rigid" type. It comprises two parallel arms 12, referred to as longitudinal arms 12, each of which has an overall longitudinal main axis "A". The two longitudinal arms 12 are interconnected by a crosspiece 14 with main transverse axis "B".

Chaque bras 12 longitudinal s'étend depuis une première extrémité 16 avant jusqu'à une deuxième extrémité 18 arrière. Chaque bras 12 longitudinal est formé par une pièce massive en matériau à base d'aluminium, tel qu'un alliage d'aluminium. Il présente une face 17 latérale intérieure qui est tournée vers l'autre bras 12.Each longitudinal arm 12 extends from a first end 16 before to a second end 18 behind. Each longitudinal arm 12 is formed by a solid piece of aluminum-based material, such as an aluminum alloy. It has an inner side face 17 which faces the other arm 12.

La première extrémité 16 avant est destinée à être montée pivotante autour d'un axe transversal sur un châssis (non représenté) du véhicule.The first front end 16 is intended to be pivotally mounted around a transverse axis on a chassis (not shown) of the vehicle.

Un tronçon d'extrémité arrière de chaque bras 12 longitudinal est muni d'une équerre 20 qui est destinée à supporter de manière rotative une roue (non représentée) arrière associée du véhicule ainsi qu'un disque ou tambour 22 de frein associé à la roue.A rear end section of each longitudinal arm 12 is provided with a bracket 20 which is intended to rotatably support an associated rear wheel (not shown) of the vehicle as well as a brake disc or drum 22 associated with the wheel. .

Dans le mode de réalisation représenté à la figure 1, le bras 12 longitudinal comporte aussi une chape 24 pour supporter un élément 26 d'amortisseur, et une coupelle 28 pour supporter un organe 29 de suspension du véhicule. La chape 24 et la coupelle 28 sont ici réalisées venues de matière avec le bras 12.In the embodiment shown in Figure 1, the longitudinal arm 12 also includes a yoke 24 to support a shock absorber element 26, and a cup 28 to support a member 29 for the suspension of the vehicle. The clevis 24 and the cup 28 are here made in one piece with the arm 12.

La traverse 14 s'étend depuis un premier tronçon 30 d'extrémité transversale jusqu'à un deuxième tronçon 30 d'extrémité transversale.The crosspiece 14 extends from a first section 30 of the transverse end to a second section 30 of the transverse end.

La traverse 14 se présente ici sous la forme d'un tube en acier. Au moins les tronçons 30 d'extrémité transversale de la traverse 14 présentent, en section selon un plan vertical longitudinal, un profil fermé. Dans l'exemple représenté à la figure 1, la traverse 14 présente un profil fermé sur toute sa longueur. La traverse 14 comporte ainsi une paroi métallique conformée de manière tubulaire selon un profil fermé.The crosspiece 14 is here in the form of a steel tube. At least the transverse end sections 30 of the crosspiece 14 have, in section along a longitudinal vertical plane, a closed profile. In the example shown in Figure 1, the crosspiece 14 has a closed profile over its entire length. The crosspiece 14 thus comprises a metal wall shaped in a tubular manner according to a closed profile.

La traverse 14 est réalisée de manière à être rigide en flexion dans le plan vertical et dans le plan longitudinal et de manière à être souple en torsion autour de son axe "B" principal transversal. La paroi de la traverse 14 présente une première épaisseur déterminée qui permet à la traverse 14 de présenter une souplesse suffisante en torsion pour réaliser sa fonction anti-dévers.The crosspiece 14 is made so as to be rigid in bending in the vertical plane and in the longitudinal plane and so as to be flexible in torsion about its main transverse axis "B". The wall of the crosspiece 14 has a first determined thickness which allows the crosspiece 14 to have sufficient flexibility in torsion to perform its anti-roll function.

Chaque tronçon 30 d'extrémité de la traverse 14 est fixé rigidement au bras 12 longitudinal associé selon le même agencement et selon le même procédé. On décrira par la suite la fixation d'un seul tronçon 30 d'extrémité de la traverse 14 sur le bras 12 longitudinal associé en référence à la figure 2, cette description étant applicable à la fixation de l'autre tronçon 30 d'extrémité sur l'autre bras 12 longitudinal.Each end section 30 of the crosspiece 14 is rigidly fixed to the associated longitudinal arm 12 according to the same arrangement and according to the same method. The fixing of a single end section 30 of the crosspiece 14 on the associated longitudinal arm 12 will be described below with reference to FIG. 2, this description being applicable to the fixing of the other end section 30 on the other arm 12 longitudinal.

Lors de sa fabrication, le bras 12 est réalisé par moulage de matériau à base d'aluminium lors d'une étape "E4" de moulage, comme cela sera expliqué en détails par la suite.During its manufacture, the arm 12 is produced by molding an aluminum-based material during a molding step "E4", as will be explained in detail below.

Pour permettre une fixation solide et résistante du bras 12 sur la traverse sur la traverse 14, il est prévu de surmouler le bras 12 sur une pièce 32 métallique.To allow a solid and resistant fixing of the arm 12 on the crosspiece on the crosspiece 14, it is planned to overmold the arm 12 on a piece 32 of metal.

Dans le mode de réalisation représenté à la figure 2, la pièce 32 métallique est une pièce intermédiaire de fixation qui est destinée à être fixée ultérieurement sur la traverse 14, comme cela sera expliqué plus en détails par la suite. Le bras 12 est ainsi destiné à être fixé sur la traverse 14 par l'intermédiaire de la pièce 32 métallique.In the embodiment shown in Figure 2, the metal part 32 is an intermediate fixing part which is intended to be fixed later on the crosspiece 14, as will be explained in more detail later. The arm 12 is thus intended to be fixed on the crosspiece 14 via the metal part 32.

En variante non représentée de l'invention, la pièce métallique est formée directement par la traverse de l'essieu.In a variant of the invention, not shown, the metal part is formed directly by the crosspiece of the axle.

De manière générale, la pièce 32 métallique est réalisée en un matériau différent de celui qui constitue le bras 12.In general, the metal part 32 is made of a different material from that which constitutes the arm 12.

Les termes "matériau différent", signifie que le bras 12 est réalisé en un matériau qui ne permet pas d'obtenir facilement une fixation résistante et endurante par soudage avec le matériau constituant la traverse 14. En d'autres termes, le matériau constituant les bras 12 est incompatible pour un soudage classique avec le matériau constituant la traverse 14 car leurs propriétés physico-chimiques, par exemple leur température de fusion et/ou leur coefficient de dilatation et/ou leur potentiel électrochimique, sont trop différentes pour permettre d'obtenir une soudure résistante.The terms "different material" means that the arm 12 is made of a material which does not allow easy obtaining of strong and enduring fixing by welding with the material constituting the crosspiece 14. In other words, the material constituting the arm 12 is incompatible for conventional welding with the material constituting the crosspiece 14 because their physico-chemical properties, for example their melting temperature and/or their coefficient of expansion and/or their electrochemical potential, are too different to make it possible to obtain strong welding.

S'agissant d'une pièce 32 métallique destinée à être fixée sur la traverse 14 par soudage, la pièce 32 métallique est constituée d'un matériau compatible pour le soudage avec le matériau constituant la traverse 14. La pièce 32 métallique est par exemple réalisée en un matériau à base de fer tel que de l'acier.Being a metal part 32 intended to be fixed on the crosspiece 14 by welding, the metal part 32 consists of a material compatible for welding with the material constituting the crosspiece 14. The metal part 32 is for example made made of an iron-based material such as steel.

Comme représenté à la figure 3, la pièce 32 métallique présente un premier tronçon 34 d'extrémité transversale qui est destiné à être pris dans la matière constituant le bras 12 lors de son moulage. Ce tronçon sera dit par la suite tronçon 34 inséré.As shown in Figure 3, the metal part 32 has a first section 34 of transverse end which is intended to be taken in the material constituting the arm 12 during its molding. This section will be referred to below as section 34 inserted.

La pièce 32 métallique comporte aussi un deuxième tronçon 36 d'extrémité transversale opposé au tronçon 34 inséré qui est destiné à dépasser transversalement de la face 17 latérale intérieure du bras 12 dans l'axe de la traverse 14. Ce tronçon sera dit par la suite tronçon 36 libre.The metal part 32 also comprises a second transverse end section 36 opposite the inserted section 34 which is intended to protrude transversely from the inner side face 17 of the arm 12 in the axis of the crosspiece 14. This section will be described below. section 36 free.

A la figure 3, on a représenté la délimitation entre les deux tronçons 34, 36 par un trait interrompu.In FIG. 3, the delimitation between the two sections 34, 36 has been represented by a broken line.

Le tronçon 34 inséré de la pièce 32 métallique présente une géométrie qui permet une liaison de créer une liaison de type encastrement qui soit résistante et endurante entre la pièce 32 métallique et le bras 12.The inserted section 34 of the metal part 32 has a geometry which allows a connection to create an embedding type connection which is resistant and durable between the metal part 32 and the arm 12.

Dans l'exemple représenté à la figure 3, la pièce 32 métallique présente globalement la forme d'un profilé s'étendant selon un axe "C" transversal principal. Le profil est cependant susceptible de présenter des dimensions se réduisant progressivement depuis le tronçon 34 inséré vers l'extrémité libre du tronçon 36 libre pour faciliter son encastrement dans la traverse 14, comme cela sera expliqué par la suite.In the example shown in Figure 3, the metal part 32 generally has the shape of a profile extending along a main transverse axis "C". The profile is however likely to have dimensions that gradually reduce from the inserted section 34 towards the free end of the free section 36 to facilitate its embedding in the crosspiece 14, as will be explained later.

La pièce métallique 32 présente ainsi une paroi 38 qui, en coupe longitudinale verticale, présente un profil ouvert, par exemple en forme de "U" ouvert longitudinalement vers l'avant. Ainsi, le tronçon 34 inséré présente une bande verticale plate depuis les extrémités de laquelle s'étendent longitudinalement vers l'avant deux ailes plates. La paroi 38 du tronçon 34 inséré présente ainsi une face 38A externe, tournée dans un sens opposé à l'axe "C", et une face 38B interne, tournée vers l'axe "C".The metal part 32 thus has a wall 38 which, in vertical longitudinal section, has an open profile, for example in the shape of a "U" open longitudinally towards the front. Thus, the inserted section 34 has a flat vertical strip from the ends of which extend longitudinally forwards two flat wings. The wall 38 of the inserted section 34 thus has an external face 38A, facing in a direction opposite to the axis "C", and an internal face 38B, facing towards the axis "C".

La paroi 38 de la pièce 32 métallique présente avantageusement une épaisseur supérieure à celle de la paroi de la traverse 14. Ceci permet de conférer à la pièce 32 métallique une rigidité et une résistance suffisante pour transmettre les efforts entre le bras 12 et la traverse 14.The wall 38 of the metal part 32 advantageously has a greater thickness than that of the wall of the crosspiece 14. This makes it possible to give the metal part 32 rigidity and sufficient resistance to transmit the forces between the arm 12 and the crosspiece 14 .

Pour permettre une liaison solide et résistante entre le bras 12 et la pièce 32 métallique à l'issue de l'étape "E4" de moulage, au moins l'une des faces 38A, 38B de la paroi 38 est équipée de reliefs, en saillie ou en creux, permettant la liaison mécanique avec le matériau du bras 12 moulé sur lesdits reliefs.To allow a solid and resistant connection between the arm 12 and the metal part 32 at the end of step "E4" of molding, at least one of the faces 38A, 38B of the wall 38 is equipped with reliefs, in projecting or recessed, allowing the mechanical connection with the material of the arm 12 molded on said reliefs.

Plus particulièrement, au moins un orifice 40 traversant de part en part la paroi 38 du tronçon 34 inséré est réalisé sur la pièce 32 métallique préalablement à l'étape "E4" de moulage. Avantageusement, la paroi 38 du tronçon 34 inséré de la pièce 32 métallique comporte plusieurs orifices 40 qui sont répartis le long du profil.More particularly, at least one orifice 40 passing right through the wall 38 of the inserted section 34 is made on the metal part 32 prior to step "E4" of molding. Advantageously, the wall 38 of the inserted section 34 of the metal part 32 comprises several orifices 40 which are distributed along the profile.

Les orifices 40 sont agencés à distance d'un bord 42 d'extrémité transversale libre du tronçon 34 inséré. Ainsi, chaque orifice 40 est délimité par un contour fermé.The orifices 40 are arranged at a distance from an edge 42 of the free transverse end of the section 34 inserted. Thus, each orifice 40 is delimited by a closed contour.

Les orifices 40 présentent ici un contour rectangulaire. En variante, les orifices peuvent aussi présenter d'autres formes, par exemple une forme circulaire.The orifices 40 here have a rectangular contour. As a variant, the orifices can also have other shapes, for example a circular shape.

Les orifices 40 sont réalisés lors d'une étape "E1" d'ajourage par une opération d'usinage telle qu'un perçage, un découpage ou un poinçonnage.The orifices 40 are made during a step "E1" of openwork by a machining operation such as drilling, cutting or punching.

Lors d'une étape "E2" de formage, la pièce 32 métallique, se présentant tout d'abord sous la forme d'une plaque plane, subit une opération de formage, par pliage ou par estampage, pour être conformée en pièce 32 métallique profilée. L'étape "E1" d'ajourage est avantageusement réalisée avant l'étape "E2" de formage. Ceci permet de simplifier l'étape "E1" d'ajourage.During a forming step "E2", the metal part 32, first of all in the form of a flat plate, undergoes a forming operation, by bending or by stamping, to be shaped into a metal part 32 profiled. The openwork step "E1" is advantageously carried out before the forming step "E2". This makes it possible to simplify step "E1" of openwork.

Ensuite, lors de l'étape "E3" de moulage, le tronçon 34 inséré est reçu dans une cavité de moulage du bras 12, tandis que le tronçon 36 libre demeure à l'extérieur de la cavité de moulage.Then, during step "E3" of molding, the inserted section 34 is received in a molding cavity of the arm 12, while the free section 36 remains outside the molding cavity.

Puis, le bras 12 est réalisé par injection du matériau à base d'aluminium à l'état liquide dans la cavité de moulage. La paroi 38 du tronçon 34 inséré est maintenue à distance de la surface interne de la cavité de manière que la paroi 38 soit entièrement prise dans le matériau à base d'aluminium lors de sa solidification. Ainsi, les deux faces 38A, 38B de la paroi sont chacune au contact d'une couche 42A, 42B de matériau à base d'aluminium.Then, the arm 12 is produced by injecting the aluminum-based material in the liquid state into the molding cavity. The wall 38 of the inserted section 34 is kept at a distance from the internal surface of the cavity so that the wall 38 is entirely taken in the aluminum-based material during its solidification. Thus, the two faces 38A, 38B of the wall are each in contact with a layer 42A, 42B of aluminum-based material.

Durant cette opération d'injection, le matériau à base d'aluminium remplit les orifices 40 pour joindre les deux couches de matériau à base d'aluminium de part et d'autre de la paroi 38. Lorsque le matériau à base d'aluminium se solidifie, le matériau contenu dans les orifices 40 forme des ponts 42C qui relient les deux couches 42A, 42B de matériau. Les ponts 42C agissent comme des rivets qui tiennent fermement la pièce 32 métallique en position par rapport au bras 12.During this injection operation, the aluminum-based material fills the orifices 40 to join the two layers of aluminum-based material on either side of the wall 38. When the aluminum-based material solidifies, the material contained in the orifices 40 forms bridges 42C which connect the two layers 42A, 42B of material. The bridges 42C act as rivets which firmly hold the metal part 32 in position relative to the arm 12.

Chaque bras 12 ainsi équipé de la pièce 32 métallique associée est ensuite fixé à un tronçon 30 d'extrémité associée de la traverse 14 lors d'une étape "E4" d'assemblage.Each arm 12 thus equipped with the associated metal part 32 is then fixed to an associated end section 30 of the crosspiece 14 during an assembly step “E4”.

Plus particulièrement, la traverse 14 tubulaire débouche transversalement dans les deux sens par une ouverture 44 située à chacun de ses deux tronçons 30 d'extrémité.More particularly, the tubular crosspiece 14 opens transversely in both directions through an opening 44 located at each of its two end sections 30 .

L'étape "E4" d'assemblage sur la traverse 14 est la même pour les deux bras 12. Elle sera décrite pour l'un des bras 12, la description étant applicable à l'autre bras 12 par symétrie.Step "E4" of assembly on the crosspiece 14 is the same for both arms 12. It will be described for one of the arms 12, the description being applicable to the other arm 12 by symmetry.

La pièce 32 métallique présente un profil qui est complémentaire de celui de l'ouverture 44 de manière que le tronçon 36 libre puisse être encastré transversalement dans l'ouverture 44 jusqu'à ce que les bords de l'ouverture 44 soient en contact avec la face 38A externe de la paroi 38 du tronçon 36 libre.The metal part 32 has a profile which is complementary to that of the opening 44 so that the free section 36 can be embedded transversely in the opening 44 until the edges of the opening 44 are in contact with the outer face 38A of the wall 38 of the section 36 free.

La pièce 32 métallique est ensuite fixée à la traverse 14 par soudage. Plus particulièrement, un cordon de soudure est formé le long de la ligne de contact entre le bord de l'ouverture 44 de la traverse 14 et la face 38A externe de la paroi 38 du tronçon 36 libre.The metal part 32 is then fixed to the crosspiece 14 by welding. More particularly, a weld bead is formed along the line of contact between the edge of the opening 44 of the crosspiece 14 and the outer face 38A of the wall 38 of the free section 36 .

Le procédé de fixation permet ainsi d'obtenir un essieu 10 équipé de bras 12 réalisés en matériau à base d'aluminium qui sont aisés à fixer à la traverse 14 en acier.The fixing method thus makes it possible to obtain an axle 10 fitted with arms 12 made of an aluminum-based material which are easy to fix to the crosspiece 14 made of steel.

La liaison entre les bras 12 et la traverse 14 présente avantageusement une grande résistance et une grande endurance.The connection between the arms 12 and the crosspiece 14 advantageously has great strength and great endurance.

De plus, l'essieu 10 assemblé demeure extrêmement léger.In addition, the assembled axle 10 remains extremely light.

Claims (10)

Procédé d'assemblage d'un bras (12) longitudinal d'essieu (10) pour véhicule automobile sur une pièce (32) métallique comportant une étape de moulage du bras (12) en un matériau incompatible pour le soudage avec le matériau constituant la pièce (32) métallique,
caractérisé en ce que lors de l'étape (E3) de moulage, le bras (12) est surmoulé sur un premier tronçon (34) d'extrémité transversale de la pièce (32) métallique, dit tronçon (34) inséré, un deuxième tronçon (36) d'extrémité de la pièce (32) métallique, dit tronçon (36) libre, dépassant transversalement du bras (12).
Method for assembling a longitudinal arm (12) of an axle (10) for a motor vehicle on a metal part (32) comprising a step of molding the arm (12) in an incompatible material for welding with the material constituting the metal part (32),
characterized in that during the step (E3) of molding, the arm (12) is molded over a first section (34) of the transverse end of the metal part (32), said section (34) inserted, a second end section (36) of the metal part (32), said free section (36), projecting transversely from the arm (12).
Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le tronçon (34) inséré de la pièce (32) métallique présente une paroi (38) conformée en un profilé d'axe (C) transversal.Method according to the preceding claim, characterized in that the inserted section (34) of the metal part (32) has a wall (38) shaped as a profile with a transverse axis (C). Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'au moins l'une des faces (38A, 38B) de la paroi (38) du tronçon (34) inséré est équipée de reliefs préalablement à l'étape de moulage, pour permettre la liaison mécanique avec le matériau du bras (12) moulé sur lesdits reliefs.Method according to the preceding claim, characterized in that at least one of the faces (38A, 38B) of the wall (38) of the inserted section (34) is equipped with reliefs prior to the molding step, to allow the mechanical connection with the material of the arm (12) molded on said reliefs. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que la paroi (38) du tronçon (34) inséré de la pièce (32) métallique comporte au moins un orifice (40) traversant.Method according to Claim 3, characterized in that the wall (38) of the inserted section (34) of the metal part (32) comprises at least one through orifice (40). Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le tronçon (34) inséré de la pièce (32) métallique comporte plusieurs orifices (40) répartis le long du profil.Method according to the preceding claim, characterized in that the inserted section (34) of the metal part (32) comprises several orifices (40) distributed along the profile. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le bras (12) est réalisé en un matériau métallique à base d'aluminium.Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the arm (12) is made of a metallic material based on aluminium. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la pièce (32) métallique est réalisée en un matériau métallique à base de fer, tel que de l'acier.Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the metallic part (32) is made of a metallic material based on iron, such as steel. Essieu (10) pour véhicule automobile comportant :
- une traverse (14) tubulaire d'axe (B) transversal qui est déformable élastiquement en torsion, la traverse (14) étant réalisée en acier ;
- deux bras (12) parallèles longitudinaux dont chacun est destiné à être fixé à une caisse du véhicule automobile et dont chacun est fixé rigidement à une extrémité transversale de la traverse (14),
caractérisé en ce que les bras (12) sont fixés à une pièce (32) métallique par surmoulage selon l'une quelconque des revendications précédentes, les bras (12) étant fixés sur la traverse (14) par l'intermédiaire de la pièce (32) métallique.
Axle (10) for a motor vehicle comprising:
- A tubular crosspiece (14) with transverse axis (B) which is elastically deformable in torsion, the crosspiece (14) being made of steel;
- two longitudinal parallel arms (12), each of which is intended to be fixed to a body of the motor vehicle and each of which is rigidly fixed to a transverse end of the crosspiece (14),
characterized in that the arms (12) are fixed to a metal part (32) by overmolding according to any one of the preceding claims, the arms (12) being fixed to the crosspiece (14) via the part ( 32) metallic.
Essieu (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que chaque bras (12) est fixé à l'extrémité associée de la traverse (14) par soudage du tronçon (36) libre de la pièce (32) métallique avec la traverse (14).Axle (10) according to the preceding claim, characterized in that each arm (12) is fixed to the associated end of the crosspiece (14) by welding the free section (36) of the metal part (32) with the crosspiece ( 14). Essieu (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le tronçon (36) libre de la pièce (32) métallique est encastré dans une ouverture (44) d'extrémité de la traverse (14) avant d'être fixé par soudage.Axle (10) according to the preceding claim, characterized in that the free section (36) of the metal part (32) is embedded in an opening (44) at the end of the crosspiece (14) before being fixed by welding. .
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2013005846A1 (en) * 2011-07-07 2013-01-10 株式会社ヨロズ Structure of vehicle component
DE102012017119A1 (en) * 2012-08-29 2014-03-06 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Gesetzen des Staates Delaware) Rear axle i.e. torsion beam trailing arm axle, for motor car, has transverse strut and control arm projection elements molded into one another and connected with one another, where strut projection element is designed as tube element

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