Brevet FR2749261A1 — publié le 19971205

La présente invention concerne généralement des assemblages de châssis de véhicule et en particulier une structure de montage en aluminium fondu adaptée pour être utilisée dans un assemblage de châssis de véhicule en aluminium. Un véhicule tel qu'une fourgonnette comprend un assemblage de châssis de véhicule qui sert comme plate-forme pour d'autres composants structurels majeurs du véhicule. Le corps du véhicule est supporté au-dessus de l'assemblage de châssis de véhicule et la transmission est supportée dessous celui-ci. En outre, le moteur et le système de suspension sont montés sur l'assemblage de châssis de véhicule. L'assemblage de châssis de véhicule comprend diverses structures de montage pour connexion au moteur et au système de suspension. Par exemple, l'assemblage de châssis de véhicule est habituellement muni de montages pour moteur, de montages pour bras de commande et de montages pour amortisseur de choc. Dans le passé, ces structures de montage étaient habituellement des pièces séparées qui étaient attachées à l'assemblage de châssis de véhicule par soudure. L'utilisation d'une pluralité de pièces de montage séparées présente plusieurs inconvénients. Souder toutes les pièces de l'assemblage de châssis de véhicule est une opération de fabrication relativement coûteuse et consommatrice de temps. Le coût d'inventaire est également augmenté par la pluralité de pièces séparées. En outre, il est difficile de maintenir les relations dimensionnelles correctes entre toutes les pièces de montage lorsqu'elles sont soudées séparément sur l'assemblage de châssis de véhicule. Ainsi, il serait souhaitable de prévoir des structures de montage sur un assemblage de châssis de véhicule sans nécessiter une pluralité de pièces de montage séparées. Un assemblage de châssis de véhicule comprend une paire de rails latéraux parallèles allongés et une pluralité d'éléments transversaux s'étendant entre les rails latéraux pour les connecter ensemble. Dans le passé, les rails 2 2749261 latéraux, les éléments transversaux et les pièces de montage ont habituellement été formés en acier. De tels composants en acier sont faciles à souder ensemble, mais sont relativement lourds et par conséquent ajoutent un poids indésirable au véhicule. En conséquence, il serait également souhaitable de prévoir des structures de montage pour un assemblage de châssis de véhicule qui soient formées en matériau léger et qui permettent l'utilisation de rails latéraux et d'éléments transversaux formés en matériau léger. A cet effet, l'invention a pour objet une structure de montage adaptée pour être utilisée dans un assemblage de châssis de véhicule. La structure de montage comprend un corps monobloc qui est de préférence moulé en alliage d'aluminium. Le corps comprend un creux ayant une section transversale en forme générale de C pour disposer la structure de montage autour d'un rail latéral de véhicule. La structure de montage est alors fixée au rail latéral de véhicule par soudure ou d'autres moyens. Dans un mode de réalisation préféré, le creux est défini par une âme s'étendant verticalement, une bride supérieure s'étendant horizontalement à partir du bord supérieur de l'âme et une bride inférieure s'étendant horizontalement à partir du bord inférieur de l'âme. Le corps comprend en outre une pluralité de montages ou montures pour fixer des composants de véhicule à la structure de montage. De préférence, les montures comprennent des montures supérieure et inférieure de bras de commande formées intégralement avec les brides supérieure et inférieure pour fixer les bras de commande supérieur et inférieur à la structure de montage. Le corps peut également comprendre une monture pour moteur et une monture pour amortisseur de chocs. Les montures ont des ouvertures formées après moulage pour fixer les composants de véhicule sur la structure de montage. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, détails, caractéristiques et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative détaillée qui va suivre d'un mode de réalisation 3 2749261 particulier actuellement préféré de l'invention, donné uniquement à titre illustratif et non limitatif en référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels: - la figure 1 est une vue de dessus et en plan d'un assemblage de châssis de véhicule comprenant des structures de montage gauche et droite conformes à la présente invention; - la figure 2 est une vue en élévation latérale du côté gauche de l'assemblage de châssis de véhicule illustré sur la figure 1; - la figure 3 est une vue en perspective des portions internes de la structure de montage et du rail latéral droit illustrés sur la figure 1 montrant des bras supérieur et inférieur de commande destinés à être fixés à la structure de montage; la figure 4 est une vue en élévation frontale de la structure de montage et du rail latéral droit illustrés sur la figure 3 montrant un moteur fixé à la monture pour moteur; et - la figure 5 est une vue en perspective des portions externes de la structure de montage droit illustrée sur la figure 1 montrant un amortisseur de chocs destiné à être fixé à la structure de montage et attaché au bras de commande inférieur. Suivant l'exemple de réalisation représenté sur les dessins, un assemblage de châssis de véhicule est indiqué généralement en 10 sur les figures 1 et 2. De préférence, l'assemblage de châssis de véhicule est formé en matériau léger tel qu'un alliage d'aluminium. L'assemblage de châssis de véhicule 10 présente une extrémité frontale 11, une extrémité arrière 12, un côté interne 13 et un côté externe 14. L'assemblage de châssis de véhicule 10 comprend deux rails latéraux s'étendant longitudinalement, un rail latéral gauche 15 et un rail latéral droit 16. Les rails latéraux 15, 16 sont formés comme des poutres allongées qui sont espacées l'une de l'autre et généralement parallèles. Les rails 4 2749261 latéraux 15, 16 ne sont pas des éléments monoblocs continus mais sont plutôt constitués de trois tronçons de rail latéral: un tronçon frontal de rail latéral 17, un tronçon central de rail latéral 18 et un tronçon arrière de rail latéral 19. De préférence, le tronçon frontal de rail latéral 17 est formé avec une section transversale en forme de boite, et les tronçons central et arrière de rail latéral 18, 19 sont formés chacun avec une section transversale en forme générale de C. Les première et seconde structures de montage 20, 21 conformes à la présente invention sont fixées respectivement au tronçon frontal de rail latéral 17 des rails latéraux gauche et droit 15, 16. Les première et seconde structures de montage 20, 21 sont décrites plus en détail ci-dessous. Une pluralité d'éléments transversaux 22 à 26 s'étendent latéralement entre les rails latéraux 15, 16 pour les connecter ensemble. Les éléments transversaux 22 à 26 sont formés comme des poutres courtes qui sont espacées et généralement parallèles l'une à l'autre, et généralement perpendiculaires aux rails latéraux 15, 16. Les extrémités de chaque élément transversal sont fixées aux rails latéraux 15, 16 par soudure, rivetage, boulonnage ou d'autres moyens adaptés. En se référant maintenant aux figures 3 à 5, la seconde structure de montage 21 conforme à la présente invention est illustrée plus en détail. La seconde structure de montage 21 est essentiellement à l'image de miroir de la première structure de montage 20. En conséquence, la description suivante sera applicable aux deux structures. La structure de montage 21 est particulièrement adaptée pour être utilisée dans un assemblage de châssis de véhicule en aluminium tel que représenté sur les figures 1 et 2, mais elle peut également être utilisée dans d'autres types d'assemblage de châssis de véhicule. La structure de montage 21 comprend un corps monobloc qui est de préférence formé en moulant un matériau léger tel qu'un alliage d'aluminium. Le corps comprend une âme 27 qui 2749261 est généralement plane et s'étend verticalement et longitudinalement. Une bride supérieure discontinue 28 s'étend horizontalement vers l'extérieur à partir du bord supérieur de l'âme 27. De manière similaire, une bride inférieure généralement plane 29 s'étend horizontalement vers l'extérieur à partir du bord inférieur de l'âme 27. Les brides supérieure et inférieure 28, 29 sont généralement parallèles l'une à l'autre et perpendiculaires à l'âme 27. L'âme 27, la bride supérieure 28 et la bride inférieure 29 définissent un creux ou évidement allongé s'étendant longitudinalement 30 entre elles qui définit une section transversale en forme générale de C. Le creux 30 est prévu pour permettre au corps de la structure de montage 21 d'être disposé autour du tronçon frontal de rail latéral 17 pour y être fixé. Le tronçon frontal de rail latéral 17 présente une section transversale en forme de boîte définie par des âmes verticales interne et externe 31, 32 et des brides horizontales supérieure et inférieure 33, 34 s'étendant entre elles. L'intérieur du creux 30 a approximativement la même hauteur et la même largeur que l'extérieur du tronçon frontal de rail latéral 17. En résultat, le corps de la structure de montage 21 peut être disposé autour du tronçon frontal de rail latéral 17 avec un ajustement serré ou à la manière d'un gant. La structure de montage 21 est alors fixée au tronçon frontal de rail latéral 17 par soudure ou d'autres moyens adaptés, tels que rivetage ou boulonnage. Outre un rail latéral ayant une section transversale en forme de boîte, le creux 30 en forme de C de la structure de montage 21 est également adapté pour se connecter à un rail latéral ayant une section transversale en forme de C ou similaire. Le côté ouvert du creux en forme de C pourrait être recouvert par une seconde âme après assemblage avec le rail latéral 17. Le corps de la structure de montage 21 présente une portion frontale 35, une portion centrale 36 et une portion arrière 37. Le corps de la structure de montage 21 comprend en outre des première et seconde montures pour bras de commande supérieur 38, 39 formées intégralement avec la bride 6 2749261 supérieure 28. La première monture pour bras de commande supérieur 38 s'étend vers le haut à partir de la bride supérieure 28 au niveau de la portion frontale 35 du corps de la structure de montage 21. La seconde monture pour bras de commande supérieur 39 s'étend vers le haut à partir de la bride supérieure 28 au niveau de la portion arrière 37 du corps de la structure de montage 21. De préférence, les montures pour bras de commande supérieurs 38, 39 sont sensiblement identiques. Chacune des montures pour bras de commande supérieur 38, 39 comprend une paire d'oreilles s'étendant latéralement et verticalement 40. Les oreilles 40 sont espacées l'une de l'autre longitudinalement et sont généralement parallèles l'une à l'autre. Chacune des oreilles 40 présente une ouverture allongée ou en fente 41 formée à travers celles-ci. Les ouvertures en fente 41 dans les oreilles 40 sont longitudinalement alignées les unes avec les autres. Chaque oreille 40 présente un côté supérieur 42, un côté interne de hauteur réduite 43, et un chanfrein 44 s'étendant entre eux. Le côté interne 43 peut être réduit en hauteur pour réduire le coût et le poids sans réduire de manière significative la résistance de l'oreille 40. Une paroi interne 45 s'étend longitudinalement entre les côtés internes 43 et de chaque paire d'oreilles 40. Les montures pour bras de commande supérieurs 38, 39 sont adaptées pour supporter un bras de commande supérieur 46 sur celles-ci pour fixation à l'assemblage de châssis de véhicule 10. A titre d'arrière-plan, le système de suspension frontal d'un véhicule comprend habituellement des bras de commande supérieur et inférieur positionnés entre chaque roue et l'assemblage de châssis de véhicule. Les bras de commande se déplacent vers le haut ou vers le bas en réponse à la surface de la route pour amortir la course du véhicule. Le bras de commande supérieur 46 a une forme générale en A. Il comprend une tête s'étendant vers l'extérieur 47 adaptée pour se fixer à une roue du véhicule (non représentée). Le bras de commande supérieur 46 présente également une paire de jambes 7 2749261 s'étendant vers l'intérieur 48. Une douille 49 est attachée à l'extrémité de chaque jambe 48. Chacune des douilles 49 présente une ouverture s'étendant longitudinalement 50 formée à travers celle-ci. Pour fixer le bras de commande supérieur 46 aux montures pour bras de commande supérieur 38, 39, les jambes 48 du bras de commande supérieur 46 sont positionnées à l'intérieur des oreilles 40 des montures pour bras de commande supérieurs 38, 39. Les ouvertures 50 à travers les douilles 49 sont alignées avec les ouvertures en fente 41 à travers les oreilles 40. Les ouvertures en fente 41 permettent un réglage dans le positionnement du bras de commande supérieur 46 pour régler l'angle de cambrage de la roue du véhicule. Puis, une attache, telle qu'un boulon 51, est insérée à travers les ouvertures et fixée en place par un écrou 52. Le corps de la structure de montage 21 comprend en outre une monture pour bras de commande inférieur 53. La monture pour bras de commande inférieur 53 est formée intégralement avec l'âme 27 et la bride inférieure 29 au niveau de la portion arrière 37 du corps de la structure de montage 21, en s'étendant vers l'intérieur et vers le bas de celle-ci. La monture pour bras de commande inférieur 53 comprend une paire d'oreilles s'étendant verticalement et latéralement 54. Les oreilles 54 sont espacées l'une de l'autre longitudinalement et sont généralement parallèles l'une à l'autre. Chacune des oreilles 54 présente une ouverture 55 formée à travers celles-ci. Les ouvertures 55 dans la paire d'oreilles 54 sont longitudinalement alignées les unes avec les autres. Chaque oreille 54 comporte un côté interne 56. Une paroi interne 57 s'étend verticalement et longitudinalement entre les côtés internes 56 des oreilles 54. Une paroi supérieure 58 s'étend horizontalement entre la paroi interne 57 et l'âme 27. Une paire de nervures de renfort de forme triangulaire 59 (dont l'une seulement est représentée) s'étendent entre la paroi supérieure 58 et l'âme 8 2749261 27 pour contribuer à supporter la monture du bras de commande inférieure 53 sur le corps. La monture du bras de commande inférieur 53 est adaptée pour supporter une jambe d'un bras de commande inférieur 60 sur celle-ci pour fixation sur l'assemblage de châssis de véhicule 10. Le bras de commande inférieur 60 présente la même forme générale que le bras de commande supérieur 46, mais présente une taille plus grande car il supporte une charge plus lourde. Comme le bras de commande supérieur 46, le bras de commande inférieur 60 a une forme générale en A. Le bras de commande inférieur 60 comporte une tête s'étendant vers l'extérieur 61. La tête 61 est adaptée pour s'attacher à la roue du véhicule (non représentée). Le bras de commande inférieur 60 comporte également une paire de jambes s'étendant vers l'intérieur, une jambe frontale 62 et une jambe arrière 63. Une douille 64 est attachée à l'extrémité de chacune des jambes 62, 63. Chaque douille 64 comporte une ouverture s'étendant longitudinalement 65 formée à travers celle-ci. Pour fixer la jambe arrière 63 du bras de commande inférieur 60 à la monture pour bras de commande inférieur 53, la jambe arrière 63 est positionnée à l'intérieur des oreilles 54 de la monture pour bras de commande inférieur 53. L'ouverture 65 à travers la douille 64 est alignée avec les ouvertures 55 à travers les oreilles 54. Puis, une attache telle qu'un boulon 66 est insérée à travers les ouvertures et fixée en place par un écrou 67. La jambe frontale 62 du bras de commande inférieur 60 est fixée à une autre monture pour bras de commande inférieur (non représentée) attachée vers l'avant sur le tronçon frontal de rail latéral 17. Le corps de la structure de montage 21 comprend en outre une monture pour moteur 68. La monture pour moteur 68 est formée intégralement avec l'âme 27 et s'étend vers l'intérieur de celle-ci en la portion centrale 36 du corps. La monture pour moteur 68 comprend une surface de montage généralement plane et de forme carrée 69. La surface de montage 69 est orientée avec un angle d'environ 35 par 9 2749261 rapport à l'âme 27. Trois ouvertures 70 sont formées à travers la surface de montage 69. La surface de montage 69 est supportée sur l'âme 27 par une portion de connexion 71 et une paire de nervures de renfort 72 (dont l'une est représentée). Les nervures de renfort 72 présentent une forme triangulaire effilée pour une résistance maximale. Comme mieux représenté sur la figure 4, la monture pour moteur 68 est adaptée pour supporter le moteur de véhicule 73 sur celle-ci pour fixation sur l'assemblage de châssis de véhicule 10. Une monture en caoutchouc 74 ayant trois ouvertures (non représentées) formées à travers celle-ci est positionnée contre la surface de montage 69. Les ouvertures de la monture en caoutchouc 74 sont alignées avec les ouvertures 70 de la surface de montage 69. Puis, des attaches telles que des boulons 75 sont insérées dans les ouvertures pour fixer la monture en caoutchouc 74 sur la surface de montage 69. La monture en caoutchouc 74 comprend une bride 76 ayant une paire d'ouvertures longitudinalement alignées (non représentées) formées à travers celle-ci. Le moteur 73 comprend une bride 77 ayant une paire d'ouvertures longitudinalement alignées 78 formées à travers celle-ci (dont l'une est représentée). Les ouvertures 78 de la bride de moteur 77 sont alignées avec les ouvertures de la bride de la monture en caoutchouc 76. Puis, une attache telle qu'un boulon 79 est insérée dans les ouvertures pour fixer le moteur 73 à la monture en caoutchouc 74. Comme mieux représenté sur la figure 5, le corps de la structure de montage 21 comprend en outre une monture pour amortisseur de chocs 80. La monture pour amortisseur de chocs 80 est formée intégralement avec la bride supérieure 28 entre les première et seconde montures pour bras de commande supérieur 38, 39. La monture pour amortisseur de chocs 80 comprend une surface de montage généralement plane 81. La surface de montage 81 s'incline légèrement vers le haut à partir de son extrémité interne 82 vers son extrémité externe 83. La surface de montage 81 présente une ouverture 84 formée à travers celle-ci près de son extrémité externe 83. Une 2749261 paire de nervures de renfort triangulaires 85 supporte la surface de montage 81 sur la bride supérieure 28. La monture pour amortisseur de chocs 80 est adaptée pour fixer une extrémité d'un amortisseur de chocs 86 à celle-ci. L'amortisseur de chocs 86 comporte une extrémité supérieure 87 et une extrémité inférieure 88. L'extrémité inférieure 88 de l'amortisseur de chocs 86 est fixée à la monture pour bras de commande inférieur 60 par une pluralité de boulons 89. Une tige filetée 90 s'étend vers le haut à partir de l'extrémité supérieure 87 de l'amortisseur de chocs 86. La tige filetée 90 est insérée à travers l'ouverture 84 de la surface de montage 81 et fixée sur celle-ci par un écrou 91. En option, des manchons et/ou des rondelles en caoutchouc (non représentés) peuvent être positionnés sur un côté quelconque de la surface de montage 81. Le corps monobloc de la structure de montage peut être formé par tout procédé de moulage classique. Un procédé préféré est le moulage à moule permanent en coulant un alliage d'aluminium fondu dans un moule en métal. D'autres types de moulage, tels que le moulage en sable peuvent être utilisés. De préférence, la structure de montage est formée en alliage d'aluminium pour qu'elle soit légère et résistante. Un alliage d'aluminium préféré est le A356T6 qui présente des propriétés désirables de résistance et de rigidité. Outre le moulage, d'autres procédés, tels que le forgeage, peuvent être utilisés pour former le corps monobloc de la structure de montage. Les ouvertures dans le corps de la structure de montage sont habituellement formées après moulage et sont de préférence formées après assemblage. Les surfaces de montage de la structure de montage peuvent être également usinées après assemblage. Ainsi, le positionnement des ouvertures et des surfaces de montage peut être finement ajusté pendant l'assemblage du véhicule. Comme la structure de montage est en seule pièce et que le positionnement des ouvertures et des surfaces de montage peut être ajusté, les relations dimensionnelles entre les surfaces de montage sont facilement il 2749261 maintenues en comparaison avec l'utilisation d'une pluralité de pièces de montage séparées. En outre, en combinant les montures pour bras de commande supérieur et inférieur, une monture pour amortisseur de chocs et une monture pour moteur dans une structure monobloc, le nombre de pièces ajoutées à l'assemblage de châssis de véhicule est réduit de 5 à 1. Ceci réduit de manière significative les coûts de fabrication et d'inventaire. Aussi, le poids de l'assemblage de châssis de véhicule est réduit en utilisant une structure en aluminium fondu. Les châssis des véhicules en aluminium ne se trouvent pas habituellement dans les camionnettes. Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec un mode de réalisation particulier, il est bien évident qu'elle n'y est nullement limitée et qu'elle comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci entrent dans le cadre de l'invention. Par exemple, la structure de montage peut être positionnée en un endroit différent sur l'assemblage de châssis de véhicule. La structure de montage peut comprendre d'autres types de surface de montage telle qu'une monture pour un mécanisme de direction ou une monture pour une cabine frontale. Le nombre et la position des surfaces de montage sur la structure de montage peuvent varier. 12 2749261 REVENDICATIONS 1. Structure de montage (20, 21) adaptée pour être utilisée dans un assemblage de châssis de véhicule (10) comprenant un corps monobloc comportant: un évidement (30) ayant une section transversale en forme générale de C pour disposer la structure de montage autour d'un rail latéral de véhicule (15, 16), et une pluralité de montures (38, 39; 53; 68; 80) pour fixer des composants de véhicule (46; 60; 73; 86) à la structure de montage. 2. Structure selon la revendication 1, caractérisée en ce que le corps est moulé en alliage d'aluminium. 3. Structure de montage selon la revendication 2, caractérisée en ce que les montures comprennent des ouvertures pour fixer le composant de véhicule sur la structure de montage, et les ouvertures sont formées après moulage. 4. Structure de montage selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'évidement (30) du corps est défini par une âme s'étendant verticalement (27) ayant des bords supérieur et inférieur, une bride supérieure (28) s'étendant horizontalement à partir du bord supérieur de l'âme et une bride inférieure (29) s'étendant horizontalement à partir du bord inférieur de l'âme. 5. Structure de montage selon la revendication 1, caractérisée en ce que le corps comprend une monture du bras de commande (38, 39; 53) pour fixer un bras de commande (46; 60) à la structure de montage. 6. Structure selon la revendication 1, caractérisée en ce que le corps comprend une monture pour moteur (68) pour fixer un moteur (73) à la structure de montage. 7. Structure selon la revendication 1, caractérisée en ce que le corps comprend une monture pour amortisseur de chocs (80) pour fixer un amortisseur de chocs (86) à la structure de montage. 13 2749261 8. Structure selon la revendication 1, caractérisée en ce que le corps comprend une monture pour bras de commande pour fixer un bras de commande à la structure de montage, une monture pour moteur pour fixer un moteur à la structure de montage, et une monture pour amortisseur de chocs pour fixer un amortisseur de chocs à la structure de montage. 9. Structure de montage selon la revendication 5 ou 8, caractérisée en ce que le corps comprend des montures pour bras de commande supérieur (38, 39) et inférieur (53) pour fixer les bras de commande supérieur (46) et inférieur (60) à la structure de montage.