Brevet FR2845345A1 — publié le 20040409

BERCEAU MOTEUR POUR VEHICULE AUTOMOBILE La présente invention concerne un nouveau berceau moteur monobloc pour véhicule automobile du type comprenant deux longeronnets adaptés 5 pour supporter chacun un triangle de roue avant du véhicule et reliés entre eux par une première traverse adaptée pour supporter les éléments mécaniques du bloc avant du véhicule automobile tels que crémaillères et support anti-couple, 10 chacun des longeronnets comprenant un prolongement adapté pour fixer le berceau à la caisse du véhicule automobile. Actuellement, pour faciliter le montage des organes mécaniques sur les caisses de véhicule 15 automobile, les constructeurs automobiles ont choisi un process montage qui implique de concevoir le bloc avant de leurs véhicules en y intégrant un berceau sur lequel sera pré-monté le train avant et le groupe moto-propulseur. La sévérisation actuelle des objectifs en terme de tenue aux chocs à grande vitesse pour les véhicules automobiles conduit irrémédiablement à une solution technique qui consiste à faire participer ce berceau moteur à 25 l'absorption d'énergie et à la transmission des efforts subis vers la partie arrière de la caisse (voie d'effort dite "basse "). A ce titre, le berceau doit supporter et transmettre des efforts toujours plus importants. Ainsi, la conception usuelle des véhicules automobiles conduit à réaliser un soubassement tel que celui représenté aux figures la à lc. Sur cette figure, le berceau moteur monobloc représenté est constitué d'une traverse 35 supportant les éléments mécaniques tels que crémaillère et support anti-couple et de deux longeronnets supportant les triangles de roues et qui sont prolongés en partie arrière pour fixer l'ensemble sur la caisse. La partie avant du plancher est agencée pour recevoir ce berceau dont l'appui est réalisée sur une poutre transversale composée de plusieurs pièces et qui relie les longerons de 5 la caisse entre eux. Cette poutre dite traverse améliore également les prestation scoustiques et vibratoires du véhicule qui en est muni. Cette conception usuelle présente deux inconvénients majeurs. Le premier est celui vis-à-vis de la prestation au choc subi par le véhicule dans sa partie avant à grande vitesse. En effet, les points d'entrée des efforts dans la caisse par l'intermédiaire du berceau 15 sont peu nombreux et très localisés. Pour rester dans un environnement nécessairement restreint dans l'espace véhicule ainsi défini, l'implantation des fixations du berceau implique de donner une ligne de rupture 20 de volume aux longeronnets (figure lb). Cette rupture d'inertie est peu favorable à un chargement d'efforts importants (effet dit " effet rotule "). Cet environnement restreint interdit l'implantation d'une traverse de forte dimension sur le berceau. Pour la conception de la traverse de plancher avant, le process d'assemblage de la caisse impose l'utilisation de tôle d'acier de 30 faible épaisseur. Lors du choc, cette traverse est sollicitée en flexion. Ces deux contraintes sont peu favorables à un chargement d'efforts importants. Pour ces raisons, les niveaux d'effort 35 entrant dans la caisse en partie basse doivent être limités. Le deuxième est celui vis-à-vis de la prestation acoustique et vibratoire du véhicule. En effet, la traverse actuellement implantée et qui contourne le tunnel dans sa partie centrale ne permet aux véhicule qui en est muni d'atteindre le niveau requis. Le but de l'invention est alors de résoudre les inconvénients ci-dessus. Pour ce faire, l'invention a pour objet un berceau moteur monobloc pour véhicule automobile comprenant deux longeronnets adaptés pour supporter chacun un triangle de roue avant du 10 véhicule et reliés entre eux par une première traverse adaptée pour supporter les éléments mécaniques du bloc avant du véhicule automobile tels que crémaillères et support anticouple, chacun des longeronnets comprenant un prolongement adapté pour fixer le berceau à la caisse du véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend une deuxième traverse dite " traverse arrière " adaptée pour être fixée directement aux corps creux des longerons de la 20 caisse du véhicule et en ce que le prolongement de chacun des longeronnets s'étend au-delà de la deuxième traverse et adapté pour être fixé directement aux corps creux des longerons extérieurs de la caisse du véhicule. Ainsi, la traverse avant de plancher est supprimée. Le volume ainsi dégagé permet de créer une traverse arrière de berceau de fortes dimensions et de forte épaisseur comme il sera décrit par la suite. Par monobloc, il faut comprendre ici et dans le cadre de l'invention, une seule pièce avant assemblage sur la caisse du véhicule automobile. Dans le cas o le berceau est réalisé en tôle, il peut bien évidemment être constitué de 35 plusieurs flans de tôle soudés entre eux au préalable. Avantageusement, les longeronnets sont rectilignes. Avantageusement encore, les longeronnets sont encastrés sur la deuxième traverse. Selon une caractéristique préférée de l'invention, la deuxième traverse est rectiligne. Selon une autre caractéristique de l'invention, la fixation du berceau est réalisée en quatre points en bout des corps creux longitudinaux respectivement des renforts de tunnel et des longerons extérieurs de la caisse. 10 Selon une autre caractéristique de l'invention, la fixation de la deuxième traverse est réalisée autour du tunnel de la caisse. De préférence, le berceau est réalisé en acier forte épaisseur ou moulé en fonderie 15 aluminium. L'invention concerne également un véhicule automobile comprenant une caisse à l'extrémité avant de laquelle est fixé un berceau tel que décrit ci-dessus dont les longeronnets sont 20 chacun fixés à un triangle de roue. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront mieux à la lecture de la description détaillée d'un mode de réalisation faite en référence aux figures 25 suivantes dans lesquelles: -les figures la à lc représentent respectivement une vue schématique de dessous, en coupe tranversale sur caisse, en coupe longitudinale au droit des fixations d'un 30 véhicule automobile selon l'état de l'art; -les figures 2a à 2c représentent respectivement une vue schématique de dessous, en coupe tranversale sur caisse, en coupe longitudinale au droit des fixations d'un 35 véhicule automobile selon l'invention. La figure lc est une vue schématique de dessous d'un véhicule automobile selon l'état de l'art et plus exactement de sa partie avant. La partie avant de cette caisse 1 est constituée d'une caisse 2 dont les bords latéraux sont constitués par des longerons 21,22 et la partie centrale est constituée par un renfort de tunnel 23, les longerons 21,22 et le 5 renfort de tunnel 23 étant des corps creux réalisés en tôle emboutie. Une poutre transversale 3 dite " traverse arrière " est soudée en dessous du plancher et relie entre eux les deux longerons 21,22 et le 10 tunnel 23. Un berceau 4 de conception connue en soi est fixée directement à la poutre transversale par l'intermédiaire de deux vis de fixations non représentées mais localisées aux points précis 15 41, 42. Ce berceau 4 présente deux parties longitudinales 43,44 dites " logeronnets " identiques et symétriques par rapport à l'axe longitudinal XX' du véhicule et reliées entre 20 elles par une traverse avant rectiligne 45. Un triangle de roue 51,52 est relié respectivement à chaque partie longitudinale 43,44. L'implantation des vis de fixations aux points 41,42 implique de concevoir des parties 25 longitudinales 43,44 avec une rupture de volume R (voir figure lb). Cette rupture de volume R est peu favorable à un chargement d'efforts importants qui peut provoquer un effet dit " effet rotule ". L'espace restreint qui découle 30 de cette structure interdit l'implantation d'une traverse de fortes dimensions sur le berceau 4. De plus, le process d'assemblage de la caisse en usine de fabrication du véhicule impose l'utilisation de tôle d'acier de faible 35 épaisseur. Lors d'un choc frontal subi par le véhicule, la traverse 45 est sollicitée en flexion. Ces deux contraintes sont peu favorables à un chargement d'efforts importants. Ainsi, les inventeurs se sont donnés pour but de concevoir un véhicule automobile avec une caisse et un berceau associé qui permette de résoudre les inconvénients précités. A cette fin, l'invention consiste à 5 implanter le même type de traverse avant de plancher de la caisse au berceau moteur. Ainsi, l'invention prévoit un véhicule automobile selon les figures 2a à 2c. Par souci de simplification, les mêmes repères désignent 10 les mêmes pièces que celles des figures précédentes. Le berceau 4 selon l'invention comprend ainsi outre la première traverse 45 déjà présente dans le berceau selon l'état de l'art et qui relie les deux parties 15 longitudinales 43,44 identiques et disposées symétriquement par rapport à l'axe du véhicule, une deuxième traverse dite traverse arrière 46. Cette deuxième traverse 46 est ici sous la forme d'une corps creux et elle ne présente plus 20 de rupture de volume (figure 2b). Elle est percée en son milieu de deux trous 461,462 permettant de fixer le berceau 4au-dessous de caisse. Les prolongements du berceau 47,48 se 25 terminent par deux pattes 471,472 percés par deux trous 471a,472a permettant également de fixer le berceau 4 en dessous de la caisse au niveau des longerons 21,22. Ainsi conçu, le berceau 4 selon l'invention 30 permet de supprimer la traverse avant de plancher. Le volume ainsi dégagé a permis de créer une traverse arrière 46 rectiligne de berceau de fortes dimensions et de forte épaisseur, ce qui confère au berceau selon 35 l'invention une grande résistance aux chocs avant subis par le véhicule ainsi qu'un grand confort acoustique et vibratoire audit véhicule. Il va de soi que différentes améliorations peuvent être apportées sans pour autant sortir du cadre de l'invention. Ainsi, par exemple, la traverse arrière du berceau peut prendre différentes formes et les prolongements des longeronnets peuvent être plus long et être fixés par d'autres vis de fixation... REVEND I CAT IONS 1.Berceau moteur monobloc (4) pour véhicule automobile comprenant deux longeronnets (43,44) adaptés pour supporter chacun un triangle de roue avant (51,52)du véhicule et reliés entre eux par une première traverse (45) adaptée pour supporter les éléments mécaniques du bloc avant du véhicule automobile tels que crémaillères et 10 support anti-couple, chacun des longeronnets (43,44> comprenant un prolongement (47,48) adapté pour fixer le berceau à la caisse du véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend une deuxième traverse (46) dite 15 " traverse arrière " adaptée pour être fixée directement aux corps creux (21,22,23) de longerons de la caisse du véhicule et en ce que le prolongement de chacun des longeronnets (471,481) s'étend au-delà de la deuxième 20 traverse et adapté pour être fixé directement aux corps creux des longerons extérieurs (21,22) de la caisse du véhicule. 2.Berceau selon la revendication 1, caractérisé 25 en ce que les longeronnets (43,44) sont rectilignes. 3.Berceau selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les longeronnets sont 30 encastrés sur la deuxième traverse. 4.Berceau selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la deuxième traverse (46) est rectiligne. 5.Berceau selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce la fixation du berceau est réalisée en quatre points (461,462,471a,472a) en bout des corps 5 creux longitudinaux respectivement des renforts de tunnel et des longerons extérieurs de la caisse. 6.Berceau selon la revendication 5, caractérisé en ce que la fixation de la deuxième traverse 10 est réalisée autour du tunnel de la caisse. 7.Berceau selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est réalisé en acier forte épaisseur ou moulé en fonderie aluminium. 8.Véhicule automobile comprenant une caisse (2) à l'extrémité avant de laquelle est fixé un berceau (4) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 dont les longeronnets (43,44) sont chacun fixés (51,52) à un triangle 20 de roue.