Brevet FR2839014A1 — publié le 20031031

L'invention concerne en général les trains arrière de véhicule automobile à traverse déformable et les procédés de fabrication de ces trains arrière. Plus précisément, l'invention concerne, selon un premier aspect, un train arrière de véhicule automobile à traverse déformable, comprenant deux bras de suspension opposés sensiblement longitudinaux, et deux supports de roues solidaires des bras de suspension, la traverse s'étendant dans une direction transversale et présentant deux extrémités mutuellement opposées solidaires des deux bras de suspension. Des trains arrière de ce type sont connus de l'art antérieur, et comprennent des bras de suspension soudés sur la traverse. Les sollicitations dynamiques que subit le train quand le véhicule roule génèrent dans la zone des soudures des contraintes importantes, qui peuvent à terme endommager le train arrière car ces zones présentent une résistance mécanique moins grande. Dans ce contexte, la présente invention a pour but de proposer un train arrière qui pallie les défauts de l'art antérieur, et qui peut être réalisé de manière simple et rapide, donc à faible coût. A cette fin, le train arrière de l'invention, par ailleurs conforme à la définition générique qu'en donne le préambule ci-dessus, est essentiellement caractérisé en ce que les deux bras de suspension et la traverse constituent une pièce unique formée de deux demicoquilles assemblées l'une à l'autre. Dans un mode de réalisation possible de l'invention, les bras de suspension comprennent chacun un demi-bras supérieur et un demi-bras inférieur respectivement situés relativement plus éloigné et relativement plus proche du sol, la traverse comprenant une demi-traverse supérieure et une demi-traverse inférieure respectivement situées relativement plus éloignée et relativement plus proche du sol, une demicoquille formant les deux demi-bras supérieurs et la demi-traverse supérieure, et l'autre demi-coquille formant les deux demi-bras inférieurs et la demi-traverse inférieure. Avantageusement, les deux demi-coquilles peuvent comprendre chacune un corps, l'une au moins des deux demi-coquilles comprenant des moyens de fixation des demi-coquilles l'une sur l'autre, les corps respectifs des deux demi-coquilles étant identiques. De préférence, chaque demi-coquille peut comprendre un fond de forme correspondant à celle de ladite demicoquille, et un bord dressé sur la plus grande partie du contour du fond, ce bord comprenant un rebord plat en vis-à-vis de l'autre demi-coquille et sur lequel vient prendre appui le rebord plat de l'autre demi-coquille. Par exemple, les moyens de fixation des demicoquilles l'une sur l'autre peuvent comprendre au moins une languette solidaire du rebord plat d'une des deux demi-coquilles et venant se rabattre sur le rebord plat de l'autre demi-coquille, de façon à sertir les deux demi-coquilles l'une sur l'autre. Avantageusement, les rebords plats des deux demicoquilles en appui l'un sur l'autre peuvent s'étendre dans un plan médian, les demi-traverses supérieure et inférieure s'étendant toutes deux du même côté à partir de ce plan médian et étant emboîtées l'une dans l'autre. De préférence, les rebords plats des deux demicoquilles en appui l'un sur l'autre peuvent s'étendre dans un plan médian, les corps des demi-traverses supérieure et inférieure s'étendant de façon symétrique à partir de ce plan médian. Par exemple, les demi-traverses supérieure et inférieure peuvent présenter chacune des bords avant et arrière transversaux disposés de part et d'autre du fond, les demi-traverses supérieure et inférieure étant en appui l'une sur l'autre de façon continue par leurs bords arrière respectifs, leurs bords avant respectifs n'étant pas en appui l'un contre l'autre le long d'une partie centrale de la traverse. Avantageusement, les deux demi-coquilles peuvent être des pièces de tôle embouties. Selon un second aspect, l'invention concerne un procédé de fabrication d'un train arrière possédant les caractéristiques mentionnées ci-dessus, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : - mise en forme de tôles pour former les deux demicoquilles, par emboutissage ou par un autre moyen, - mise en place des deux demi-coquilles en vis-àvis l'une de l'autre, - fixation des deux demi-coquilles l'une sur l'autre par sertissage ou soudage. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement de la description qui en est faite ci-dessous, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux figures annexées, parmi lesquelles : - la figure 1 est une vue en perspective éclatée d'un train arrière de l'invention, - la figure 2A est une vue en coupe suivant les flèches II de la figure 1, la languette de sertissage étant représentée en traits pleins en position dressée et en pointillés en position de fixation, et - les figures 2B à 2E sont vues identiques à la figure 2A pour des variantes de réalisation de l'invention. Le train arrière de véhicule automobile représenté sur la figure 1 comprend de manière connue deux bras de suspension 20 opposés sensiblement longitudinaux, deux supports de roues 30 solidaires des bras de suspension 20, et une traverse déformable 10 s'étendant dans une direction transversale et présentant deux extrémités 11 et 12 mutuellement opposées et solidaires des deux bras de suspension 20. Chaque bras de suspension 20 comprend des parties avant et arrière 23 et 24, la partie avant 23 comprenant une partie cylindrique 231 d'articulation du bras de suspension 20 sur la caisse du véhicule, et la partie arrière 24 portant le support de roue 30. La traverse 10 se rattache à chaque bras 20 en un point intermédiaire entre les parties avant 23 et arrière 24 de ce bras 20, le train arrière présentant donc dans un plan horizontal une forme de H. Selon l'invention, les deux bras de suspension 20 et la traverse 10 constituent une pièce unique formée de deux demi-coquilles 50 assemblées l'une à l'autre. Plus précisément, comme le montre la figure 1, les bras de suspension 20 comprennent chacun un demi-bras supérieur 21 et un demi-bras inférieur 22 respectivement situés normalement relativement plus éloigné et relativement plus proche du sol, la traverse 10 comprenant une demi-traverse supérieure 13 et une demitraverse inférieure 14 respectivement situées normalement relativement plus éloignée et relativement plus proche du sol. Une des deux demi-coquilles 50 forme les deux demibras supérieurs 21 et la demi-traverse supérieure 13, et l'autre demi-coquille forme les deux demi-bras inférieurs 22 et la demi-traverse inférieure 14. Ces deux demi-coquilles 50 présentent donc chacune la forme générale d'un H dans le plan horizontal. Ces deux demi-coquilles 50 sont chacune réalisée en une seule pièce, et sont de préférence des pièces de tôles embouties. D'autres moyens de mise en forme peuvent néanmoins être envisagés, comme par exemple l'usinage ou le thermoformage, mais ces moyens sont généralement plus coûteux que l'emboutissage. Ces deux demi-coquilles 50 sont généralement réalisées en acier, mais peuvent également être réalisées dans d'autres matières comme des alliages à base d'aluminium. On peut également envisager de les fabriquer par moulage de matériaux composites, de façon à alléger le véhicule. Les deux demi-coquilles 50 comprennent chacune un corps 51, et l'une au moins des deux demi-coquilles 50 comprend des moyens de fixation 52 des demi-coquilles 50 l'une sur l'autre. Selon un aspect particulièrement avantageux de l'invention, les corps 51 respectifs des deux demicoquilles 50 sont identiques. Il est ainsi possible de réaliser les deux demi-coquilles 50 avec le même outil de fabrication, par exemple la même matrice dans le cas d'une fabrication par emboutissage. Chaque demi-coquille 50 comprend un fond 53 de forme correspondant à celle de ladite demi-coquille, c'est-à-dire en H, et un bord 54 dressé sur la plus grande partie du contour du fond 53. Ce bord 54 comprend un rebord libre 541 plat, en vis-à-vis de l'autre demi-coquille 50 et sur lequel vient prendre appui le rebord plat 541 de l'autre demi-coquille 50. Les moyens de fixation 52 des demi-coquilles 50 l'une sur l'autre comprennent au moins une languette 521 solidaire du rebord plat 541 d'une des deux demicoquilles 50 et venant se rabattre sur le rebord plat 541 de l'autre demi-coquille 50, de façon à fixer par sertissage les deux demi-coquilles 50 l'une sur l'autre, comme le montrent les figures 2A à 2E. Typiquement, plusieurs languettes 521 sont réparties le long des rebords plats 541 de façon à assurer une fixation solide des deux demi-coquilles 50. Le nombre et les dimensions des languettes 521 sont choisis en fonction des contraintes prises en compte pour le dimensionnement du train arrière. Dans une variante de réalisation, les demicoquilles 50 ne portent pas de languettes 521, et les rebords 541 sont soudés l'un sur l'autre pour solidariser les deux demi-coquilles 50. Le soudage est effectué avec ou sans apport de métal. En fonction des contraintes prises en compte pour le dimensionnement du train arrière, on réalise de simples points de soudage répartis le long des rebords 541, ou un cordon de soudage continu sur une partie de ces rebords 541. Comme le montrent les figures 1 et 2A, les rebords plats 541 des deux demi-coquilles 50 en appui l'un sur l'autre s'étendent dans un plan médian P sensiblement horizontal, les languettes 521, et plus généralement les moyens de fixation 52, étant situés dans ce plan médian P. Les deux demi-coquilles 50 s'étendent de façon symétrique à partir de ce plan médian P. Le fond 53 et les bords 54 des demi-traverses supérieure et inférieure 13 et 14 présentent un profil concave en coupe dans un plan longitudinal. De même, le fond 53 et les bords 54 des demi-bras supérieur et inférieur 21 et 22 présentent un profil concave en coupe dans un plan sensiblement transversal. Ces concavités sont toutes tournées vers le plan P et la pièce ainsi formée des deux demi-coquilles 50 assemblées est creuse. Comme le montre la figure 1, les parties avant des demi-bras supérieur et inférieur 21 et 22 sont conformées en demi-cylindres, les axes de ces demi-cylindres s'étendant dans le plan horizontal P. Les deux demicylindres des demi-bras supérieur et inférieur 21 et 22 correspondants viennent enserrer un élément du châssis, typiquement par l'intermédiaire d'une articulation élastique E. Les parties arrière des demi-bras supérieur et inférieur 21 et 22 présentent chacune un bord 54 opposé à la traverse 10 comprenant un évidement 25, les évidements 25 des demi-bras supérieur et inférieur 21 et 22 étant disposés en vis-à-vis et formant ensemble une ouverture rectangulaire. Les supports de roue 30 sont soudés dans les ouvertures rectangulaires ainsi créées. Ces mêmes bords 54 des demi-bras supérieur et inférieur 21 et 22 opposés à la traverse 10 comprennent chacun une échancrure 26 située dans le prolongement de la traverse 10, ces échancrures 26 étant disposées en vis-à-vis et formant ensemble un trou. Une barre antidévers 60 transversale s'étend à travers la traverse 10 et est soudée par ses deux extrémités opposées dans les trous opposés des deux bras de suspension 20. Comme on le voit sur la figure 2A, les demitraverses supérieure et inférieure 13 et 14 présentent en coupe longitudinale un bord avant 54a sensiblement vertical, et un fond 53 légèrement incliné vers le plan P se prolongeant par un bord arrière 54b incliné vers l'arrière. Les bords avant et arrière 54a et 54b des demi-traverses supérieure et inférieure 13 et 14 sont transversaux et parallèles. Ces demi-traverses supérieure et inférieure 13 et 14 sont en appui l'une sur l'autre de façon continue par leurs bords avant respectifs 54a et par leurs bords arrière respectifs 54b. Dans une variante de réalisation représentée sur la figure 2B, les demi-traverses supérieure et inférieure 13 et 14 sont en appui l'une sur l'autre de façon continue par leurs bords arrière respectifs 54b, mais leurs bords avant respectifs 54a ne sont pas en appui l'un contre l'autre le long d'une partie centrale 55 de la traverse 10, créant ainsi une ouverture sur une face avant de la traverse 10. Cette ouverture permet de laisser passer d'autres organes mécaniques non représentés. D'autres pièces, non représentées, sont soudées sur les demi-coquilles inférieure ou supérieure, comme par exemple des pièces de réception de la partie inférieure de l'amortisseur, ou des coupelles d'appui des ressorts de suspension. Dans les variantes de réalisation qui vont être décrites ci-dessous en référence aux figures 2C à 2E, les traverses présentent des profils différents de ceux décrits ci-dessus en référence aux figures 2A et 2B, ce qui permet de faire varier les caractéristiques du train, par exemple la résistance à la torsion ou à la flexion, en fonction du type de véhicule et en fonction du comportement souhaité. Dans les variantes de réalisation représentées sur les figures 2D et 2E, les demi-traverses supérieure et inférieure 13 et 14 s'étendent toutes deux du même côté à partir du plan médian P, et sont emboîtées l'une dans l'autre. Dans la variante de la figure 2D, les deux demitraverses s'étendent vers le haut à partir du plan P et la demi-traverse inférieure 14 est emboîtée dans la demitraverse supérieure 13. Au contraire, dans la variante de la figure 2E, les deux demi-traverses s'étendent vers le bas à partir du plan P et la demi-traverse supérieure 13 est emboîtée dans la demi-traverse inférieure 14. Les fonds 53 et les bords 54 respectifs des demi-traverses supérieure et inférieure 13 et 14 sont sensiblement parallèles. Dans ces deux variantes, les fonds 53 des demitraverses supérieure et inférieure 13 et 14 sont plats, et leurs bords avant et arrière 54a et 54b s'écartent légèrement l'un de l'autre. De préférence, les bords 54a/b de la demi-traverse qui est à l'intérieur de l'emboîtement sont légèrement moins hauts que les bords 54a/b de la demi-traverse qui est à l'extérieur de l'emboîtement de façon à ce que leurs rebords 541 respectifs soient en appui l'un sur l'autre. Dans une autre variante de réalisation représentée sur la figure 2C, les traverses supérieure et inférieure 13 et 14 présentent en coupe dans un plan longitudinal la forme de doigts courbes pointant vers l'avant, et sont symétriques l'une de l'autre par rapport au plan médian P. Leurs bords avant et arrière 54a et 54b présentent selon la même coupe la forme de courbes concaves parallèles, dont la concavité est tournée vers le plan P. Ces bords 54a et 54b sont proches l'un de l'autre, le fond 53 les réunissant étant très réduit et présentant suivant la même coupe la forme d'un demi-cercle de faible rayon. Le procédé de fabrication d'un train arrière tel que décrit précédemment comprend les étapes suivantes : - mise en forme de tôles pour former les deux demicoquilles 50, par emboutissage ou par un autre moyen, - mise en place des autres pièces, telles que la barre anti-dévers et les supports de roue, sur une des demi-coquilles, et fixation provisoire de ces pièces, par exemple par des points de soudure - mise en place des deux demi-coquilles 50 en vis- à-vis l'une de l'autre, - fixation des deux demi-coquilles 50 l'une sur l'autre par soudage le long des rebords 541, ou par sertissage en rabattant les languettes 521 d'une des demi-coquilles 50 sur les rebords 541 de l'autre demicoquille 50, - fixation définitive des autres pièces, par exemple par soudage. REVENDICATIONS 1. Train arrière de véhicule automobile à traverse déformable (10), comprenant deux bras de suspension (20) opposés sensiblement longitudinaux, et deux supports de roues (30) solidaires des bras de suspension (20), la traverse (10) s'étendant dans une direction transversale et présentant deux extrémités mutuellement opposées (11, 12) solidaires des deux bras de suspension (20), caractérisé en ce que les deux bras de suspension (20) et la traverse (10) constituent une pièce unique formée de deux demi-coquilles (50) assemblées l'une à l'autre . 2. Train arrière suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les bras de suspension (20) comprennent chacun un demi-bras supérieur (21) et un demi-bras inférieur (22) respectivement situés relativement plus éloigné et relativement plus proche du sol, la traverse comprenant une demi-traverse supérieure (13) et une demi-traverse inférieure (14) respectivement situées relativement plus éloignée et relativement plus proche du sol, une demi-coquille (50) formant les deux demi-bras supérieurs (21) et la demi-traverse supérieure (13), et l'autre demi-coquille (50) formant les deux demi-bras inférieurs (22) et la demi-traverse inférieure (14) . 3. Train arrière suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les deux demi-coquilles (50) comprennent chacune un corps (51), l'une au moins des deux demi-coquilles comprenant des moyens de fixation (52) des demi-coquilles (50) l'une sur l'autre, les corps (51) respectifs des deux demi-coquilles (50) étant identiques. 4. Train arrière suivant la revendication 3, caractérisé en ce que chaque demi-coquille (50) comprend un fond (53) de forme correspondant à celle de ladite demi-coquille, et un bord (54) dressé sur la plus grande partie du contour du fond (53), ce bord (54) comprenant un rebord plat (541) en vis-à-vis de l'autre demicoquille (50) et sur lequel vient prendre appui le rebord plat (541) de l'autre demi-coquille (50) . 5. Train arrière suivant la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens de fixation (52) des demi-coquilles (50) l'une sur l'autre comprennent au moins une languette (521) solidaire du rebord plat (541) d'une des deux demi-coquilles (50) et venant se rabattre sur le rebord plat (541) de l'autre demi-coquille (50), de façon à sertir les deux demi-coquilles (50) l'une sur l'autre. 6. Train arrière suivant la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que les rebords plats (541) des deux demi-coquilles (50) en appui l'un sur l'autre s'étendent dans un plan médian (P), les demi-traverses supérieure et inférieure (13,14) s'étendant toutes deux du même côté à partir de ce plan médian (P) et étant emboîtées l'une dans l'autre. 7. Train arrière suivant la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que les rebords plats (541) des deux demi-coquilles (50) en appui l'un sur l'autre s'étendent dans un plan médian (P), les demi-traverses supérieure et inférieure (13,14) s'étendant de façon symétrique à partir de ce plan médian (P). 8. Train arrière suivant la revendication 7, caractérisé en ce que les demi-traverses supérieure et inférieure (13, 14) présentent chacune des bords avant et arrière (54a, 54b) transversaux disposés de part et d'autre du fond (53), les demi-traverses supérieure et inférieure (13,14) étant en appui l'une sur l'autre de façon continue par leurs bords arrière respectifs (54b), leurs bords avant respectifs (53a) n'étant pas en appui l'un contre l'autre le long d'une partie centrale (55) de la traverse (10). 9. Train arrière suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les deux demi-coquilles (50) sont des pièces de tôle embouties. 10. Procédé de fabrication d'un train arrière suivant l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : - mise en forme de tôles pour former les deux demi- coquilles (50) , par emboutissage ou par un autre moyen, - mise en place des deux demi-coquilles (50) en vis-à-vis l'une de l'autre, - fixation des deux demi-coquilles (50) l'une sur l'autre par sertissage ou soudage.