Brevet FR3093981A1 — publié le 20200925

Description Titre de l'invention : BERCEAU MODULAIRE AVEC PIECES D'ADAPTATION Domaine technique [0001] L'invention a trait au domaine des véhicules automobiles, plus particulièrement au domaine des structures avant des véhicules automobiles. Technique antérieure [0002] Le document de brevet publié FR 3 046 590 Al divulgue un berceau avant de véhicule automobile, comprenant classiquement un corps principal généralement plat destiné à être rigidement fixé à la structure du véhicule, et des interfaces de fixation à des triangles de suspension, à des profilés inférieurs communément appelés prolonges de berceau, et des profilés structurels longitudinaux supérieurs, communément appelés brancards. Ces interfaces sont formées intégralement avec le corps principal du berceau, le berceau étant en effet formé par un assemblage mécano-soudé de différents éléments métalliques du type tôle, profilé et embouti. Un tel berceau est en soi assez performant en termes de rapport rigidité/poids. Par contre, ce berceau, de par sa construction monobloc, requiert d'être remplacé en cas de déformation causée par une collision du véhicule. Aussi, il requiert d'être dimensionné et fabriqué de manière spécifique non seulement pour chaque modèle de véhicule mais aussi pour chaque variante d'un modèle de véhicule donné où le train avant présente des variations d'exécution. Exposé de l'invention [0003] L'invention a pour objectif de pallier au moins un des inconvénients de l'état de la technique susmentionné. Plus particulièrement, l'invention a pour objectif de proposer un berceau qui soit plus économique, notamment à l'occasion de sa réparation après collision du véhicule, et aussi lorsqu'un type de véhicule présente des variantes de configuration de pièces fixées audit berceau. [0004] L'invention a pour objet un berceau avant pour véhicule automobile, comprenant un corps principal destiné à être rigidement fixé à la structure du véhicule ; des interfaces de fixation de triangles de suspension du train avant du véhicule, lesdites interfaces étant disposées sur le corps principal, latéralement de part et d'autre dudit corps principal ; remarquable en cc que les interfaces de fixation de triangles de suspension sont rapportées sur le corps principal. [0005] Par « rapportées », on entend rattachées par fixation, par exemple au moyen de vis. [0006] Par latéralement de part et d'autre du corps principal on entend sur les côtés gauche et droit du corps principal. 2 [0007] Les interfaces de fixation peuvent comprendre un ou plusieurs des éléments suivants, selon toute combinaison : des orifices destinés à être traversés par des vis de fixation, des goujons de fixation et des orifices de réception d'éléments pivotants. [0008] Selon un mode avantageux de l'invention, le berceau comprend, sur le corps principal, des interfaces de fixation à deux profilés longitudinaux inférieurs formant une voie basse de reprise d'effort en cas de choc avant, lesdites interfaces étant rapportées sur ledit corps principal. [0009] Selon un mode avantageux de l'invention, le berceau comprend, sur le corps principal, des interfaces de fixation à deux profilés structurels supérieurs du véhicule, lesdites interfaces étant rapportées sur ledit corps principal. [0010] Selon un mode avantageux de l'invention, à chacun des deux côtés latéraux dudit berceau, les interfaces de fixation de triangles de suspension, de fixation à deux profilés longitudinaux inférieurs formant une voie basse de reprise d'effort et/ou de fixation à deux profilés structurel supérieurs sont formées sur une pièce d'adaptation avant. [0011] Selon un mode avantageux de l'invention, les interfaces de fixation de triangles de suspension formées sur les pièces d'adaptation avant sont des interfaces de fixation avant desdits triangles; les interfaces de fixation de triangles de suspension étant également formées sur des pièces d'adaptation arrière, respectivement. [0012] Selon un mode avantageux de l'invention, les pièces d'adaptation avant et, le cas échéant, arrière sont des pièces massives en métal forgé. [0013] Selon un mode avantageux de l'invention, le corps principal comprend à chacun des deux côtés latéraux un logement avant recevant la pièce d'adaptation avant correspondante et, le cas échéant, un logement arrière recevant la pièce d'adaptation arrière correspondante. [0014] Selon un mode avantageux de l'invention, le corps principal comprend deux emboutis principaux superposés et formant un volume intérieur, chacun des logements avant et, le cas échéant, arrière étant formé par lesdits emboutis dans ledit volume intérieur. [0015] Avantageusement, le berceau comprend, en outre, un renfort disposé à l'avant et sous le corps principal, ledit renfort étant un embouti en forme de U avec deux branches généralement alignées avec les interfaces de fixation aux deux profilés longitudinaux inférieurs formant une voie basse de reprise d'effort. Les deux branches du U et les interfaces de fixation en question sont configurées pour coopérer mutuellement à la fixation aux deux profilés longitudinaux inférieurs formant une voie basse de reprise d'effort. [0016] L'invention a également pour objet une structure de véhicule automobile, comprenant un berceau avant ; et un train avant avec deux triangles de suspension 3 montés pivotants sur le berceau avant ; remarquable en ce que le berceau avant est selon l'invention, les triangles de suspension étant montés pivotant sur les interfaces de fixation desdits triangle, sur ledit berceau. [0017] Selon un mode avantageux de l'invention, la structure comprend, en outre, deux profilés inférieurs formant une voie basse de reprise d'effort en cas de choc avant et s'étendant vers l'avant depuis des interfaces de fixation desdits profilés et rapportées au corps principal ; et/ou deux profilés structurels supérieurs s'étendant vers l'avant et des interfaces de fixation desdits profilés structurel supérieurs fixées auxdits profilés, lesdites interfaces étant rapportées au corps principal. [0018] Les mesures de l'invention sont intéressantes en ce qu'elles procurent des avantages de modularité et de réparabilité. En effet, différentes configurations de train avant peuvent être rendues compatibles avec le corps principal en adaptant les interfaces de fixation dudit train avant, en l'occurrence en adaptant les pièces d'adaptation avant et éventuellement les pièces d'adaptation arrière. Cela est également vrai pour différentes configurations de profilés longitudinaux inférieurs formant la voie basse de reprise d'effort en cas de choc avant (prolonges de berceau avant) et aussi des profilés structurels longitudinaux (brancards). De plus, ces interfaces peuvent être rendues frangibles en cas de choc afin de préserver le corps principal. [0019] D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention seront mieux compris à l'aide de la description et des dessins. Brève description des dessins [0020] [fig.1] est une vue en perspective d'un berceau avant selon l'invention et d'une partie dc structure avant de véhicule selon l'invention. [0021] [fig.21 est une vue de détail de la partie avant gauche du berceau de la figure 1. [0022] [fig.31 est une vue de détail du côté droit du berceau avant de la figure 1, sur lequel est monté pivotant un triangle de suspension du train avant du véhicule. Description détaillée 100231 Les figures 1 et 2 illustrent un mode de réalisation de l'invention, étant entendu que de nombreuses variations sont possibles. 100241 La figure 1 illustre une structure avant de véhicule automobile, plus particulièrement une partie basse de structure avant. La structure avant 2 de la figure 1 comprend, essentiellement, un berceau avant 4 et une voie basse 6 de reprise d'effort en cas de choc frontal avec le véhicule. La voie basse 6 comprend, essentiellement, deux profilés longitudinaux inférieurs 8 s'étendant vers l'avant depuis le berceau 4. Ces profilés sont communément appelés prolonges de berceau. Ces profilés longitudinaux inférieurs 8 sont en l'occurrence reliés entre eux à leurs extrémités avant par une traverse 10. Celle-ci est en l'occurrence rigidement fixée aux profilés longitudinaux inférieurs 8 de manière à former un assemblage rigide et monobloc. Une traverse inférieure avant de parc-chocs 12 est supportée par les profilés longitudinaux inférieurs 8 via des caissons déformables 14. Ceux-ci sont fixés à des platines de fixation 16 aux extrémités avant des profilés longitudinaux inférieurs 8. [0025] Le berceau 4 comprend un corps principal 18 de forme généralement étendue, configure pour être fixé au reste de la structure du véhicule automobile. Le corps principal 18 est en l'occurrence formé essentiellement par deux emboutis supérieur 18.1 et inférieur 18.2 superposés et assemblés l'un à l'autre pour former un volume intérieur. Comme cela est visible à la figure 1, le berceau 4 comprend également différentes interfaces de fixation à divers éléments du véhicule automobile. Il comprend ainsi des interfaces 20 de fixation à des triangles de suspension du train avant, des interfaces 22 de fixation à deux profilés structurels longitudinaux supérieurs (non représentés) communément appelés brancards, et des interfaces 24 de fixation aux deux profilés longitudinaux inférieurs 8. Ces interfaces 20, 22 et 24 comprennent avantageusement des orifices et/ou des goujons de fixation. En l'occurrence les interfaces 20 de fixation aux triangles de suspension du train avant et les interfaces 24 de fixation aux deux profilés longitudinaux inférieurs 8 sont formées par orifices de fixation sur un élément massif allongé et commun alors que les interfaces 22 de fixation aux deux profilés structurels longitudinaux supérieurs sont des goujons sur des éléments courbés, communément appelés cornes de berceau avant, de manière à rejoindre depuis une partie basse de la structure du véhicule les profilés ou brancards en question. [0026] On peut observer à la figure 1 que les interfaces 20, 22 et 24 sont formées, de chaque côté latéral du véhicule, par une pièce d'adaptation avant 26. En effet, chacune de ces deux pièces 26 est d'un seul tenant et présente les interfaces 20, 22 et 24. Plus spécifiquement, chacun de ces deux pièces 26 comprend une partie généralement allongée et horizontale 26.1 formant les interfaces 20 et 24, et une partie généralement courbée et verticale 26.2 formant les interfaces 22. Les parties d'adaptation 26 sont rapportées sur le corps principal 18 du berceau 4. Par rapporter, conformément au sens commun en mécanique, on entend rattacher de manière rigide par une fixation réversible. A cet effet, les parties généralement allongée et horizontale 26.1 sont disposées dans des logements avant 18.3 formés dans le corps principal 18 et y sont fixées par vissage. Les pièces d'adaptation avant 26 sont avantageusement des pièces massives métalliques forgées. [0027] Toujours en référence à la figure 1, on peut observer que le corps principal 18 peut présenter également, de chaque côté latéral, un logement arrière 18.4 destiné à recevoir une pièce d'adaptation arrière (illustrée à la figure 3) destinée à servir d'interface de fixation arrière des triangles de suspension du train avant. [0028] Tl est intéressant de noter que les logements avant 18.3 et arrière 18.4 sont formés chacun par le volume intérieur du corps principal délimité par des bords découpés des emboutis supérieur 18.1 et inférieur 18.2, ces bords étant pourvus d'orifices recevant des vis de serrage. Les pièces d'adaptation avant 26 et arrière sont ainsi logées par insertion dans ces logements respectifs 18.3 et 18.4 et ensuite fixés de manière rigide par mise en place de vis de serrage traversant les emboutis supérieur 18.1 et inférieur 18.2 et les pièces d'adaptation. [0029] Encore en référence à la figure 1, on peut observer que le berceau 4 peut également comprendre un renfort 28 disposé à l'avant et sous le corps principal 18, ce renfort 28 présentant un profil (vu du haut) en forme de U avec deux branches généralement alignées avec les parties généralement allongée et horizontale 26.1 des pièces d'adaptation avant 26 et avec les profilés longitudinaux inférieurs 8. Les vis assurant la fixation des profilés longitudinaux inférieurs 8 avec les interfaces de fixation 24 correspondantes sur pièces d'adaptation avant 26 traversent également le renfort 28. Le renfort 28 est généralement plat et est avantageusement un embouti avec le long de sa périphérie un ressaut de rigidification, ce ressaut présentant une hauteur réduite inférieure ou égale à 5mm. [0030] La figure 2 est une vue de détail et du haut de la partie avant gauche du berceau 4 de la figure 1. On peut observer que la pièce d'adaptation avant 26 comprend également une interface 30 de fixation au corps principal 18 du berceau 4. Cette interface 30 comprend plusieurs orifices traversés par des vis s'étendant sur l'épaisseur du volume intérieur formé par le corps principal 18. Est plus particulièrement visible dans cette figure les emboutis supérieur 18.1 et inférieur 18.2 et les logements respectifs 18.3 et 18.4 du corps principal 18. [0031] La figure 3 est une vue de détail de la partie avant droite du berceau de la figure 1, équipé d'un triangle de suspension du train avant. On peut y observer la manière dont le triangle de suspension 32 est monté de manière pivotante sur le berceau 4, plus précisément sur les interfaces de fixation. Le triangle 32 comprend, du côté du berceau, une première liaison pivotante, du type « silent-bloc » (élément élastomère antivibratoire), c'est-à-dire formée par un tube extérieur, un tube intérieur logé dans le tube extérieur et lié audit tube par un anneau de caoutchouc vulcanisé sur lesdits tubes, et un axe traversant le tube intérieur. Comme est visible à la figure 3, l'axe en question présente à ses deux extrémités des méplats rigidement fixés à l'interface de fixation 20 sur la pièce d'adaptation avant 26. On peut aussi observer que le triangle de suspension 32 comprend, toujours du côté du berceau, une deuxième liaison pivotante à une interface de fixation 34.1 sur une pièce d'adaptation arrière 34. Cette dernière 6 comprend une interface de fixation 34.2 au corps principal 18 du berceau 4. La deuxième liaison pivotante est en l'occurrence réalisée par un doigt rigidement lié au triangle, inséré dans un « silcnt-bloc » (élément élastomère antivibratoirc) logé dans une partie tubulaire de la pièce d'adaptation arrière 34, formant l'interface de fixation 34.1. La pièce d'adaptation arrière 34 est avantageusement réalisée en acier par soudage d'une portion de tube formant l'interface de fixation 34.1 au triangle de suspension, à une partie plus massive formant l'interface de fixation 34.2 au corps principal 18. [0032] A la lumière de ce qui vient d'être décrit, on comprend que la structure avant in- férieure qui vient d'être décrite, en particulier en relation avec le berceau, présente des avantages de modularité en ce que des pièces d'adaptation spécifiques à différents modèles et/ou variantes de véhicules peuvent être réalisées tout en conservant un corps principal de berceau unique et commun. Aussi, en cas de collision avant du véhicule, les profilés longitudinaux inférieurs et les pièces d'adaptation peuvent être aisément remplacés sans nécessairement requérir un replacement, potentiellement coûteux en main d'oeuvre, du corps principal du berceau. 7 [Revendication 1] [Revendication 2] [Revendication 3] [Revendication 4] [Revendication 5] [Revendication 6] [Revendication 7]