Brevet FR3051427A1 — publié le 20171124

Berceau de véhicule automobile comprenant une première partie et une seconde partie et des moyens de fixation L'invention concerne le domaine des châssis de véhicules automobiles, et plus particulièrement celui des berceaux destinés à être incorporés sur de tels châssis. De manière générale, un châssis de véhicule automobile comporte un berceau fixé sous la caisse du véhicule et effectuant la liaison mécanique entre la caisse et des porte-fusées reliés aux roues du véhicule. Un berceau est un composant structurel du véhicule qui est généralement de forme oblongue et s'étend selon une direction transversale du véhicule. Un berceau est généralement délimité, par rapport à son épaisseur selon une direction verticale définie par rapport au véhicule, par une surface supérieure et une surface inférieure. La surface supérieure et/ou la surface inférieure peuvent comprendre des moyens de fixation à la caisse du véhicule et/ou des moyens de réception d'éléments du véhicule automobile. Afin d'être suffisamment solide sans générer un encombrement important au sein du véhicule, un berceau est de manière générale de forme sensiblement plane et d'une épaisseur faible au niveau des extrémités et plus importante au niveau du plan médian. En d'autres termes, les surfaces supérieure et inférieure sont généralement toutes deux convexes, au moins localement. En outre, les moyens de fixation et/ou de réception s'étendent généralement en saillie vers l'extérieur du berceau depuis les surfaces supérieure et inférieure. En raison de ces caractéristiques structurelles, il est difficile de disposer plusieurs berceaux côte-à-côte sans générer un encombrement important. En particulier, lors du montage du véhicule automobile, un opérateur reçoit généralement un stock constitué d'un grand nombre de berceaux tous prêts à être montés directement sur le châssis d'un véhicule. Dans ce cas, le stock comprenant un grand nombre de berceaux génère un encombrement très important au sein de 3051427 2 la chaîne de montage. Par ailleurs, le transport des berceaux est lui aussi rendu plus difficile, un nombre relativement faible de berceaux pouvant être disposé dans un volume transportable. Tout cela a pour conséquence d'augmenter de manière inutile les coûts de fabrication 5 du véhicule. Pour pallier cet inconvénient, on peut choisir de fournir à l'opérateur deux stocks distincts, chaque stock comprenant respectivement des premières parties de berceau et des deuxièmes parties de berceau. La première partie et la deuxième partie sont 10 complémentaires pour constituer un berceau lorsqu'elles sont assemblées. En séparant les berceaux en deux parties complémentaires stockées séparément, il est possible de faire apparaitre des surfaces concaves permettant de stocker une quantité plus importante de berceaux en limitant l'encombrement. 15 Une telle solution n'est toutefois pas pleinement satisfaisante car elle nécessite que l'opérateur assemble par soudage les première et deuxième parties. Le montage du berceau sur le véhicule automobile comprend ainsi une étape supplémentaire qui vient compliquer ce montage et réduit la fiabilité de la solidité du berceau après montage. 20 Au vu de ce qui précède, l'invention a pour but de fournir un berceau pour châssis de véhicule automobile palliant les inconvénients précités. Plus particulièrement, l'invention a pour but de fournir un berceau pouvant être stocké en grandes quantités en présentant un 25 encombrement limité et pouvant être monté facilement sur une caisse de véhicule automobile. À cet effet, il est proposé un berceau pour châssis de véhicule automobile, comprenant une première partie, une deuxième partie et des moyens de fixation aptes à solidariser la première partie et la 30 deuxième partie. Selon une caractéristique générale de ce berceau, les moyens de fixation comprennent au moins une entretoise traversant la première partie et la deuxième partie. 3051427 3 Grâce à la conception en deux parties de ce berceau, ainsi qu'aux moyens de fixation comprenant au moins une entretoise, il est possible de réduire l'encombrement généré lorsque des berceaux sont disposés en grand nombre côte-à-côte, par exemple à des fins de 5 stockage et/ou de transport, tout en facilitant le procédé de montage de chacun de ces berceaux sur une caisse de véhicule automobile, et en améliorant la fiabilité de la solidité du montage réalisé. Selon un mode de réalisation, au moins l'une des première et deuxième parties est réalisée en un matériau composite. 10 Grâce à la conception du berceau comprenant deux parties et un moyen d'assemblage, le berceau peut comprendre une partie standard qui peut être utilisée pour un grand nombre de modèles de véhicules différents et une partie spécifique à un seul modèle correspondant à celui du véhicule sur lequel le berceau est destiné à être monté. La 15 partie standard étant produite en quantités plus importantes que la partie spécifique, il est possible de la réaliser en un matériau composite en effectuant des économies d'échelle. Tout cela permet de réduire le coût de réalisation du véhicule de sorte à rendre possible l'emploi d'un matériau composite pour réaliser une partie du berceau 20 d'un véhicule automobile destiné au grand public. Selon un autre mode de réalisation, le matériau composite comprend des fibres croisées selon un angle compris entre 40° et 50°. De manière avantageuse, lorsque le berceau est monté sur un châssis, la première partie constitue une partie opposée par rapport au 25 châssis et la deuxième partie constitue une partie adjacente par rapport au châssis, la première partie étant réalisée en un matériau composite. De manière générale, la partie adjacente au châssis comprend notamment des moyens de fixation à la caisse du véhicule, qui sont spécifiques au modèle du véhicule sur le châssis duquel le berceau est 30 destiné à être monté. Il est donc avantageux de choisir la première partie, opposée à la partie adjacente au châssis, pour être une partie standard et être réalisée en matériau composite. Selon un autre mode de réalisation, la deuxième partie comprend une surface de fixation d'au moins un constituant choisi 3051427 4 parmi une barre anti-devers, une biellette de reprise de couple et une crémaillère de direction, la première partie étant réalisée en un matériau composite. La barre anti-devers, la biellette de reprise de couple et la 5 crémaillère de direction sont des constituants du véhicule automobile qui sont spécifiques notamment par rapport au modèle du véhicule. Ainsi, en choisissant de fixer ces constituants sur une seule et même partie du berceau, et en réalisant l'autre partie en un matériau composite, on profite pleinement de l'avantage de réaliser un berceau 10 comprenant une partie standard réalisée en matériau composite et une partie spécifique de manière à réduire le coût de fabrication du véhicule. Selon un autre mode de réalisation, l'entretoise comprend une tête, une première portion cylindrique et une seconde portion 15 cylindrique, la seconde portion cylindrique étant de diamètre plus grand que la première portion cylindrique, la seconde portion cylindrique étant axialement située entre la tête et la première portion cylindrique. De manière préférentielle, l'entretoise est de forme oblongue et 20 comprend une extrémité dotée d'un cylindre fileté et une extrémité opposée dotée d'une tête, les moyens de fixation comportant en outre un écrou vissé sur le cylindre fileté de l'entretoise, la tête étant axialement en appui contre la première partie, l'écrou étant axialement en appui contre la deuxième partie. 25 Avantageusement, l'écrou comprend une partie s'étendant axialement en saillie depuis la deuxième partie vers l'extérieur par rapport au berceau, la partie en saillie étant de forme tronconique. Il peut en outre être prévu une vis de fixation du berceau au châssis du véhicule, l'entretoise comportant un alésage débouchant 30 s'étendant selon une direction longitudinale de l'entretoise, la vis de fixation étant insérée dans l'alésage débouchant. De manière avantageuse, la vis de fixation à une longueur comprise entre 1,2 et 2 fois la longueur de l'entretoise. 3051427 5 D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront à la lecture de la description suivante, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels : 5 - la figure 1 représente schématiquement un berceau selon un unique exemple de réalisation de l'invention, --la figure 2 est une vue en coupe axiale des moyens de fixation du berceau de la figure 1, - la figure 3 est une vue en coupe axiale de l'entretoise des 10 moyens de fixation de la figure 2, et - la figure 4 est une vue en coupe axiale de l'écrou des moyens de fixation de la figure 2. En référence à la figure 1, il est représenté un berceau 2. Le berceau 2 est destiné à être monté sur un châssis (non représenté) d'un 15 véhicule automobile. Le berceau 2 a une forme sensiblement plane au moyen de laquelle on définit un repère mobile 4 lié au berceau 2. Le repère mobile 4 comporte un vecteur Ye, un vecteur 5; et un vecteur Le berceau 2 comprend un plan de symétrie (non référencé) 20 perpendiculaire au vecteur 55. Lorsque le berceau 2 est monté sur un châssis de véhicule automobile, le vecteur 5c> est parallèle à une direction longitudinale du véhicule, le vecteur ÿ étant parallèle à une direction transversale du véhicule, le vecteur z étant parallèle à une direction verticale définie 25 par rapport à un véhicule et pointant vers le haut par rapport au véhicule automobile. En d'autres termes, le vecteur z est orienté dans un sens, par rapport au véhicule, allant depuis les roues du véhicule vers le toit du véhicule. Comme représenté sur la figure 1, le berceau 2 comprend une 30 première partie 6 et une deuxième partie 8. Les parties 6 et 8 sont respectivement situé d'un premier côté et d'un deuxième côté d'un plan orthogonal au vecteur Comme représenté sur la figure 1, la première partie 6 comprend une plaque 10 sensiblement plane et dirigée 3051427 6 perpendiculairement à la direction du vecteur La première partie 6 comporte trois rebords incurvés 12, 14 et 16. Les rebords 12, 14, 16 sont incurvés vers le haut, par rapport au berceau 2. Les rebords 12, 14 sont situés à une extrémité arrière du berceau 2 par rapport à la 5 direction du vecteur 5c>, le rebord 16 étant situé à une extrémité avant du berceau 2 par rapport à la direction du vecteur 5c>. La plaque 10 comporte une première surface de réception 18 d'un porte-fusée (non représenté) relié à l'une des roues du véhicule. La première surface de réception 18 est schématiquement représentée 10 sur la figure 1 par un quadrilatère en pointillés. De manière symétrique par rapport au plan de symétrie du berceau 2, la plaque 10 comporte une deuxième surface de réception (non référencée) d'un deuxième porte-fusée (non représenté) relié à une autre roue du véhicule. Sur la figure 1, la deuxième surface de réception n'est pas 15 visible car cachée par la deuxième partie 8. Chacun des rebords incurvés 12, 14, 16 s'étend en saillie par rapport à la plaque 10, selon la direction et le sens du vecteur Chacun des rebords incurvés 12, 14, 16 est axialement délimité par une surface frontale (non représentée) plane et perpendiculaire à la 20 direction du vecteur Les surfaces frontales des rebords 12, 14, 16 sont toutes situées dans un même plan. La plaque 10 comporte quatre trous débouchants 20, dont trois sont visibles sur la figure 1, un des trous 20 étant visible sur la vue en coupe de la figure 2. Les trous 20 traversent la plaque 10 et s'étendent 25 selon la direction du vecteur Les trous 20 sont tous sensiblement de même diamètre. La deuxième partie 8 comporte une plaque 22 sensiblement plane et dirigée perpendiculairement à la direction du vecteur La seconde partie 8 comporte trois rebords incurvés 24, 26 et 28. Les 30 rebords 24, 26, 28 sont incurvés vers le bas, par rapport au berceau 2. De même que pour les rebords 12, 14, 16, les rebords 24, 26 sont situés à une extrémité arrière du berceau 2 par rapport à la direction du vecteur 5c>, le rebord 28 étant situé à une extrémité avant du berceau 2 par rapport à la direction du vecteur 5c>. 3051427 7 Chacun des rebords incurvés 24, 26, 28 s'étend en saillie par rapport à la plaque 22, selon la direction du vecteur z et dans un sens opposé à celui du vecteur Chacun des rebords incurvés 24, 26, 28 est délimité par une surface frontale (non représentée) plane et 5 perpendiculaire à la direction du vecteur Les surfaces frontales des rebords 24, 26, 28 sont toutes situées dans un même plan. Les parties 6 et 8 sont conçues pour que la surface plane de chacun des rebords incurvés 24, 26, 28 puisse se placer en appui contre la surface frontale de chacun des rebords incurvés 12, 14, 16 respectifs. 10 La plaque 22 comprend une surface de fixation 30 schématiquement représentée sur la figure 1 par un quadrilatère en pointillés. La surface de fixation 30 est prévue pour permettre la fixation d'une pluralité d'éléments assurant diverses fonctions du véhicule. Ainsi, dans l'exemple de réalisation illustré, la surface de 15 fixation 30 comporte une première surface de fixation 32 prévue pour permettre la fixation d'une barre anti-devers (non représentée) du véhicule automobile. La surface de fixation 30 comporte une seconde surface de fixation 34 prévue pour permettre la fixation d'une biellette de reprise de couple (non représentée) du véhicule automobile. La 20 surface de fixation 30 comporte une troisième surface de fixation 36 prévue afin de permettre la fixation d'une crémaillère de direction (non représentée) du véhicule. La platine 22 comporte quatre trous 38 débouchants. Les quatre trois 38 traversent ainsi la plaque 22 et sont orientés selon la direction 25 du vecteur z. Les quatre trous 38 sont sensiblement de même diamètre. Les quatre trous 38 sont respectivement disposés en regard des quatre trous 20 de la plaque 10. Comme représenté sur la figure 1, le berceau 2 est notamment constitué des deux parties 6 et 8, lesdites parties 6 et 8 étant disposées 30 en regard l'une de l'autre de telle sorte que les surfaces frontales des rebords incurvés 12, 14, 16 sont en regard et en appui contre les surfaces frontales respectives des rebords incurvés 24, 26, 28. Afin d'assurer le maintien des parties 6 et 8 dans leur position relative représentée sur la figure 1, il est prévu des moyens de fixation 3051427 8 comprenant quatre entretoises 40. Sur la figure 1, on a schématiquement représenté trois entretoises 40 par des traits pointillés, la quatrième entretoise 40 étant cachée par la plaque 22 et par le rebord 28. Les quatre entretoises 40 sont sensiblement 5 identiques. Bien que, dans l'exemple de réalisation illustré, les moyens de fixation comportent quatre entretoises 40, il est possible, sans sortir du cadre de l'invention, d'envisager un nombre différent d'entretoises. De préférence, on choisira des moyens de fixation comportant au moins deux entretoises, et de manière encore plus avantageuse des 10 moyens de fixation comportant au moins trois entretoises, afin d'assurer une solide fixation relative des parties 6 et 8. Chacune des entretoises 40 s'étend sensiblement selon la direction du vecteur z, depuis un trou 20 de la plaque 20 vers le trou 38 de la plaque 22 qui est situé en regard du trou 20. Une entretoise 15 dirigée selon la direction du vecteur z permet de mettre en oeuvre une fixation solide des parties 6 et 8. Toutefois, on ne sort pas du cadre de l'invention en envisageant une pluralité d'entretoises orientées de sorte à former un angle par rapport à la direction du vecteur Selon une variante, les entretoises sont sécantes entre elles et forment toutes le 20 même angle par rapport à la direction du vecteur De manière avantageuse, cet angle est de préférence inférieur à 15°. En référence maintenant à la figure 2, il a été représenté en détail les parties 6 et 8 ainsi qu'une entretoise 40. L'entretoise 40 de la figure 2 a également été représentée en détail sur la figure 3. 25 Dans l'exemple de réalisation illustré, l'entretoise 40 a une forme cylindrique d'axe parallèle à la direction du vecteur Dans toute la suite de la présente description, sauf mention contraire, on entendra par direction axiale la direction de l'axe de cylindricité de l'entretoise 40, c'est-à-dire la direction du vecteur L'entretoise 40 a 30 une forme oblongue, sa direction longitudinale coïncidant avec la direction axiale. L'entretoise 40 comporte une première extrémité 42 et une deuxième extrémité 44. Les extrémités 42 et 44 sont longitudinalement opposées. L'entretoise 40 comporte un alésage cylindrique 46 3051427 9 s'étendant selon la direction axiale entre les extrémités 42 et 44. En d'autres termes, l'alésage 46 s'étend dans la direction de la longueur de l'entretoise 40 et est débouchant à chacune de ses extrémités longitudinales. 5 L'entretoise 40 comporte, dans cet ordre, en allant depuis l'extrémité 42 jusqu'à l'extrémité 44, un cylindre d'extrémité fileté 48, une première portion cylindrique 50, une deuxième portion cylindrique 52 et une tête 54. Comme représenté sur la figure 3, le cylindre 48 a un diamètre d1, la portion cylindrique 50 a un 10 diamètre d2, la portion cylindrique 52 a un diamètre d3 et la tête 54 a un diamètre d4. Le diamètre d1 est sensiblement égal à celui des trous 38. Le diamètre d3 est sensiblement égal à celui des trous 20. Les diamètres ont des valeurs satisfaisant la relation suivante : di REVENDICATIONS1. Berceau (2) pour châssis de véhicule automobile, comprenant une première partie (6), une deuxième partie (8) et des moyens de fixation aptes à solidariser la première partie (6) et la deuxième partie (8), caractérisé en ce que les moyens de fixation comprennent au moins une entretoise (40) traversant la première partie (6) et la deuxième partie (8). 2. Berceau (2) selon la revendication 1, dans lequel au moins l'une des première et deuxième parties (6, 8) est réalisée en un matériau composite. 3. Berceau selon la revendication 2, dans lequel le matériau composite comprend des fibres croisées selon un angle compris entre 40° et 50°. 4. Berceau (2) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel, lorsque le berceau (2) est monté sur un châssis, la première partie (6) constitue une partie opposée par rapport au châssis et la deuxième partie (8) constitue une partie adjacente par rapport au châssis, la première partie (6) étant réalisée en un matériau composite. 5. Berceau (2) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel la deuxième partie (8) comprend une surface de fixation (30) d'au moins un constituant choisi parmi une barre antidevers, une biellette de reprise de couple et une crémaillère de direction, la première partie (6) étant réalisée en matériau composite. 6. Berceau (2) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel l'entretoise (40) comprend une tête (54), une première portion cylindrique (50) et une seconde portion cylindrique (52), la seconde portion cylindrique (52) étant de diamètre (d2) plus grand que la première portion cylindrique (50), la seconde portion cylindrique (52) étant axialement située entre la tête (54) et la première portion cylindrique (50). 7. Berceau (2) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel l'entretoise (40) est de forme oblongue et comprend une 3051427 15 extrémité (42) dotée d'un cylindre fileté (48) et une extrémité opposée (44) dotée d'une tête (54), les moyens de fixation comportant en outre un écrou (56) vissé sur le cylindre fileté (48) de l'entretoise (40), la tête (54) étant axialement en appui contre la 5 première partie (6), l'écrou (56) étant axialement en appui contre la deuxième partie (8). 8. Berceau (2) selon la revendication 7, dans lequel l'écrou (56) comprend une partie (66) qui s'étend axialement en saillie depuis la deuxième partie (8) vers l'extérieur par rapport au berceau (2), la 10 partie en saillie (66) étant de forme tronconique. 9. Berceau (2) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, comprenant en outre une vis de fixation (70) du berceau (2) au châssis du véhicule, l'entretoise (40) comprenant un alésage débouchant (46) s'étendant selon une direction longitudinale de l'entretoise (40), la vis 15 de fixation (70) étant insérée dans l'alésage débouchant (46). 10. Berceau (2) selon la revendication 9, dans lequel la vis de fixation (70) a une longueur comprise entre 1,2 et 2 fois la longueur de l'entretoise (40).