Domaine technique de l'invention

La présente invention concerne un organe de support de la caisse d'un véhicule automobile. L'invention concerne encore une structure de support de la caisse d'un véhicule automobile comprenant un tel organe de support.

État de la technique

La fabrication industrielle d'un véhicule automobile comporte plusieurs étapes de fabrication, comme la tôlerie, la peinture et la cataphorèse.

Au cours de ces étapes, la caisse du véhicule, par son soubassement, repose par gravité sur une structure de support, aussi appelée "portoir", qui supporte le véhicule dans une position stable et sensiblement surélevée, de sorte qu'un opérateur ou une machine est apte à exécuter une tâche de manière plus aisée sur le véhicule. De plus, la structure de support est apte à être déplacée pour transporter la caisse du véhicule d'un poste de travail à un autre. A cet effet, la structure de support comporte un châssis de forme rectangulaire avec deux longerons longitudinaux au moins, reliés entre eux par des traverses latérales. Il peut s'agir d'une structure de type « luge » lorsque le châssis est disposé en partie inférieure de la structure de sorte que la caisse vienne reposer dessus, ou d'une structure de type « balancelle » lorsque le châssis est disposé en partie supérieure de la structure de sorte que la caisse soit suspendue à celui-ci par des éléments de liaison verticaux.

De façon connue, la structure de support comporte deux organes avant de support en vis-à-vis latéralement destinés à supporter une partie avant de la caisse du véhicule et deux organes arrière de support en vis- à-vis latéralement destinés à supporter une partie arrière de la caisse du véhicule. II est connu de prévoir que chaque organe de support apte à coopérer avec un élément associé du soubassement de la caisse du véhicule soit fixe relativement au reste de la structure. Toutefois, une telle structure de support non flexible ne permet de supporter qu'un type de caisse de véhicule automobile, de sorte qu'il est nécessaire de disposer d'un type spécifique de structure de support pour chaque type de caisse de véhicule.

On connaît également du document FR2924675 un organe de support pou r bal ancel le comprenant u n prem ier bras vertical de type parallélogramme déformable, à l'extrémité inférieure duquel un deuxième bras horizontal, muni d'un élément de portage à son extrémité distale, est articulé par rapport au premier bras selon u n axe vertical. Par son extrémité supérieure, le premier bras est articulé par rapport au châssis de la structure, lequel est disposé au droit de la caisse de véhicule supportée. Par un ajustement du premier bras par rapport au châssis et de l'angle formé entre les premier et deuxième bras, l'organe de support peut adopter une infinité de configurations et l'élément de portage une multitude de positions spatiales. En revanche, un tel organe de support présente aussi des inconvénients. Il est coûteux, complexe à mettre en œuvre, et les articulations multiples restent sujettes à un encrassement et un blocage fréquents. D'autre part, la solution existante présente les inconvénients suivants :

le réglage des organes de support se pratique à l'intérieur de la structure de support, à savoir dans l'encombrement où se situe la caisse transportée par la structure de support,

la machine de mise en opération est très complexe en raison de l'infinité de configurations spatiales que peut adopter l'organe de support.

Objet de l'invention

Le but de l'invention est de fournir une solution de support de caisse permettant de remédier aux problèmes évoqués précédemment et améliorant les organes de support connus de l'art antérieur. En particulier, un premier objet de l'invention est de fournir un organe de support simple, peu onéreux, précis, flexible vis-à-vis des positions qu'il peut occuper.

Un deuxième objet de l'invention est de fournir un organe de support limitant les risques de détérioration.

Un troisième objet de l'invention est de fournir un organe de support réglable et actionnable depuis l'extérieur de la structure de support. Un quatrième objet de l'invention est de fournir un organe de support réglable de manière simple et peu coûteuse.

Un premier aspect de l'invention concerne un organe de support destiné à être fixé sur un châssis d'une structure de support de caisse de véhicule automobile, l'organe de support comprenant un bras articulé autour d'un axe de pivotement vertical et équipé d'un élément de portage destiné à coopérer par appui avec la caisse du véhicule ; l'élément de portage peut occuper uniquement deux positions prédéfinies de travail correspondant respectivement aux deux configurations adoptées par le bras articulé aux limites d'une plage angulaire prédéterminée de pivotement du bras articulé.

Il peut comprendre deux butées angulaires fixes bornant la plage angulaire prédéterminée de pivotement du bras articulé. L'amplitude de la plage angulaire prédéterminée est par exemple comprise entre 30 et 90 degrés environ, notamment est de l'ordre de 60 degrés. L'organe peut comprendre un levier de manœuvre solidaire du bras articulé et configuré de sorte à permettre d'exercer sur le bras articulé des efforts extérieurs commandant le passage de l'élément de portage d'une position de travail à l'autre.

Dans un plan horizontal, le levier de manœuvre peut être globalement disposé du côté opposé au bras articulé par rapport à l'axe vertical de pivotement.

Il peut comprendre un élément de verrouillage du pivotement du bras articulé configuré pour un blocage positif de l'élément de portage uniquement dans chacune des deux positions de travail. Le bras articulé peut comporter une portion proximale du côté de l'axe de pivotement et se prolongeant par une portion distale équipée de l'élément de portage, les projections des portions proximale et distale sur un plan horizontal étant rectilignes et formant un angle entre elles. L'élément de portage peut comprendre un centreur destiné à s'engager dans un élément complémentaire porté par la caisse de véhicule.

Un deuxième aspect de l'invention concerne une structure de support de caisses de véhicules automobiles qui comprend au moins un tel organe de support.

Elle peut comprendre deux organes de support disposés en vis-à-vis dans une direction latérale de la structure et chacun agencé de sorte que les positions de travail de son élément de portage soient décalées dans une direction longitudinale de la structure. Le levier de manœuvre de chacun des organes de support est disposé latéralement du côté opposé à l'autre organe de support, à l'extérieur de la structure de support.

Seul l'un des deux éléments de portage peut comprendre un centreur, notamment de forme conique, l'autre élément de portage n'étant muni que d'une surface plane d'appui.

Dans le cas où l'organe de support comprend un support principal par rapport auquel le bras articulé est monté à pivotement selon l'axe vertical, le support principal de l'organe de support peut être monté sur un élément de liaison au châssis de la structure de manière ajustable selon au moins deux directions de réglage.

L'élément de liaison peut être indéformable et monté rigidement sur le châssis de la structure. Le châssis peut être agencé en partie supérieure de la structure et les organes de support en partie inférieure, constituant une structure de support de type balancelle.

Description sommaire des dessins

D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de modes particuliers de réalisation de l'invention donnés à titre d'exemples non limitatifs et représentés sur les dessins annexés, dans lesquels :

- la figure 1 est une vue en perspective d'un exemple d'organe de support selon l'invention,

- la figure 2 est une vue de dessus, selon la direction verticale Z, de l'organe de support de la figure 1 ,

- et la figure 3 est une vue de côté, selon la direction longitudinale X, de l'organe de support des figures 1 et 2.

Description de modes préférentiels de l'invention

Un organe de support 10 tel que représenté sur les figures 1 à 3 selon un mode de réalisation de l'invention, est destiné à être fixé sur une structure de support de caisses de véhicules automobiles. La structure de support comporte un châssis globalement de forme rectangulaire avec deux longerons s'étendent parallèlement dans une direction longitudinale X de la structure (correspondant à la direction de la longueur du véhicule) et sont reliés entre eux et maintenus en vis-à-vis dans une direction latérale Y de la structure (correspondant à la direction de la largeur du véhicule) par des traverses. Les directions longitudinale et latérale X et Y sont horizontales, conjointement perpendiculaires à une direction verticale Z. Il peut indifféremment s'agir d'une structure de type « luge », lorsque le châssis est disposé en partie inférieure de la structure de sorte que la caisse vienne reposer dessus, ou d'une structure de type « balancelle », lorsque le châssis est disposé en partie supérieure de la structure de sorte que la caisse soit suspendue à celui-ci par des éléments de liaison globalement verticaux.

Dans le cas d'une structure de type « luge », au moins un organe de support 10 est solidaire du châssis de la structure de sorte à s'étendre vers le dessus (selon la d irection Z) depu is le châssis et à ven ir s'interposer entre la caisse supportée et le châssis. Dans le cas d'une structure de type « balancelle », les extrémités supérieures des éléments de liaison sont connectées au châssis. Les éléments de liaison, par exemple sous la forme de simples barres, s'étendent globalement selon la direction verticale Z et leurs extrémités inférieures sont équipées d'organe de support. Au moins l'un des éléments de l iaison d'une « balancelle » est alors équ ipé d'un organe de support 10 tel que représenté sur les figures 1 à 3. Les organes de support sont situés en partie inférieure de la structure de support.

Un organe de support 10 tel que représenté a pour vocation de permettre de supporter sél ectivement deux types de véh icu les d ifférents, correspondant à deux types de caisses, notamment de longueurs différentes. La caisse des véhicules, par son soubassement, repose par gravité sur la structure de support (qu'elle soit de type « luge » ou de type « balancelle ») qu i supporte le véhicule dans une position stable et sensiblement surélevée, de sorte qu'un opérateur ou une machine est apte à exécuter une tâche de manière plus aisée sur le véhicule. La structure de support est apte à être déplacée au niveau de son châssis pour transporter la caisse du véhicule supporté d'un poste de travail à un autre. Le châssis de la structure de support comporte, dans sa partie avant, deux organes avant de support placés en vis-à-vis latéralement de sorte à coopérer chacun avec une partie avant de la caisse de véhicule pour supporter la partie avant de la caisse des véhicules. En complément, le châssis de la structure de support, dans sa partie arrière, peut comporter a u moi n s deux organes arrière de support placés en vis-à-vis latéralement pour supporter une partie arrière de la caisse du véhicule. Au moins l'un des organes arrière de support et/ou au moins l'un des organes avant de support est tel que représenté sur les figures 1 à 3 selon un mode de réal isation de l'invention , tand is que les éventuels autres organes de support peuvent adopter toute conception classique connue. Les organes de support avant et arrière sont par exemple fixés aux longerons du châssis dans le cas d'une structure de support de type « luge » ou fixés aux extrém ités inférieures des éléments de l ia ison verticaux dans le cas d'une structure de support de type « balancelle ». Chaque élément de liaison peut avantageusement, par simplicité, être indéformable et monté rigidement sur le châssis de la structure. Le concept de l'invention consiste à fourn ir un organe de support 10 destiné à être fixé au châssis (soit directement dans le cas d'une structure de type « luge », soit par l'intermédiaire d'un élément de liaison vertical dans le cas d'une structure de type « balancelle ») et qui permet d 'adopter sélectivement au moins u ne première configuration pour supporter un premier type de véhicule et une deuxième configuration pour supporter un deuxième type de véhicule. Pour cela, l'organe de support 10 comprend un bras articulé 1 1 autour d'un axe de pivotement 12 vertical colinéaire à la direction verticale Z, configuré de sorte qu'un élément de portage 1 3 qu i équ ipe le bras 1 1 en vue de coopérer par appui avec la caisse du véhicule, peut occuper uniquement deux positions prédéfinies de travail P1 , P2 par exemple incluses dans un même plan horizontal A (figure 2). Les deux seules positions de travail P1 et P2 que peut occuper l'élément de portage 13 correspondent respectivement aux deux configurations adoptées par le bras articulé 11 aux limites d'une plage angulaire prédéterminée de pivotement du bras articulé 11 autour de l'axe 12. La figure 2 représente le bras articulé 11 dans les deux configurations aux limites d'une plage angulaire prédéterminée d'amplitude a comprise entre 30 et 90 degrés environ, notamment de l'ordre de 60 degrés. L'organe de support 10 comprend un support principal 14 par rapport auquel le bras articulé 11 est monté à pivotement selon l'axe vertical 12 par tout montage idoine, notamment au moyen d'une paire de paliers de guidage 15 au droit verticalement l'un de l'autre et guidant en rotation un élément coïncidant avec l'axe 12.

Le support principal 14, destiné à être fixé directement au châssis de la structure de type « luge » ou sur un élément de liaison vertical pour le cas d'une structure de type « balancelle », peut être de type monolithique (c'est-à-dire monobloc ou d'un seul tenant) et peut comprendre deux butées angulaires fixes 16 bornant la plage angulaire prédéterminée de pivotement du bras articulé 11. Les deux butées angulaires 16 sont ainsi configurées pour limiter le pivotement du bras 11 dans la plage angulaire prédéterminée d'amplitude a. Les butées angulaires 16 du support principal 14, réglées au montage, sont prévues pour coopérer automatiquement en bout de course du mouvement de pivotement du bras 11 avec des appuis 17 complémentaires portés par le bras 11. Une configuration inversée peut être prévue avec les butées angulaires 16 alors portées par le bras 11 et les appuis 17 alors portés par le support principal 14. La possibilité de déplacement angulaire libre de l'élément de portage 13 entre uniquement deux positions utiles de travail, prédéterminées dès le montage de l'ensemble en étant définies par les butées 16 conçues à cet effet, permet que l'organe de support 10 soit répétitif en position (les butées 16 étant fixes potentiellement de manière ajustable) de manière précise et simple.

L'organe de support 10 comprend en outre un levier de manœuvre 18 solidaire du bras articulé 1 1 et configuré de sorte à permettre d'exercer sur le bras articulé 1 1 des efforts extérieurs commandant le passage de l'élément de portage 13 d'une position de travail P1 , P2 à l'autre. Notamment, dans un plan horizontal parallèle au (ou inclus dans le) plan horizontal A, le levier de manœuvre 18 est globalement disposé du côté opposé au bras articulé 1 1 par rapport à l'axe vertical de pivotement 12. Par cette disposition, le levier de manœuvre 18 de chacun des organes de support 10 est latéralement (i .e. vu dans la d irection latérale Y) disposé du côté opposé à l'autre organe de support 1 0 dans le cas où deux organes de support 10 sont disposés en vis-à-vis dans la direction latérale Y (chacun de ces deux organes 10 étant alors agencé de sorte que les positions de travail P1 , P2 de son élément de portage 13 soient décalées et alignées dans la direction longitudinale X) . Le levier de manœuvre 18 de chacun des organes de support 10 est donc situé avantageusement à l'extérieur de la structure de support, en dehors de l 'e m pl ace m en t d esti n é à recevo i r l a ca isse d e véh i cu l e. Ainsi, l'actionnement de l'organe 10 se fait depuis l'extérieur de la structure de support, tandis que la machine éventuelle (l'actionnement pouvant rester man uel ) de m ise en opération peut être très simple et donc peu coûteuse, car il suffit d'actionner le levier 18. II peut être prévu un élément de verrou illage du pivotement du bras articulé 1 1 configuré pour réaliser un blocage positif de l'élément de portage 13 uniquement dans chacune des deux positions de travail P1, P2. Autrement dit, l'élément de verrouillage n'est apte à immobiliser le bras articulé 11 que dans ses deux configurations adoptées aux limites de la plage angulaire prédéterminée, lorsque l'une des butées 16 coopère avec l'un des appuis 17. L'élément de verrouillage en pivotement du bras 11 peut être de type à indexation par coopération de formes, par exemple grâce à au moins un axe poussoir 19 (par exemple solidaire du support principal 14) venant en regard d'un trou complémentaire (par exemple ménagé dans le levier 18) (figures 1 et 3).

En référence à la figure 2, le bras articulé 11 peut comporter une portion proximale 11a du côté de l'axe de pivotement 12 qui se prolonge par une portion distale 11b équipée de l'élément de portage 13. L'élément de portage 13 est par exemple situé à l'extrémité de la portion distale 11b opposée à l'extrémité raccordée à la portion proximale 11a, de sorte que l'élément de portage est finalement aménagé à l'extrémité du bras articulé 11 opposée à celle articulée à l'axe 12. Les portions proximale 11 a et distale 11 b, par leur forme et leur orientation, sont configurées de sorte que leurs projections sur le plan horizontal A sont rectilignes (i.e. droites) et forment un angle β entre elles, par exemple de l'ordre de 40 degrés. Cette construction permet de simplifier les passages des outils du robot.

Dans une première configuration du bras articulé 11 où l'élément de portage 13 est en position de travail P1, la portion proximale 11a du bras 11 peut par exemple former un angle égal à l'angle β par rapport à la direction latérale Y de sorte que la portion distale 11 b du bras 11 soit colinéaire à la direction latérale Y. Cette construction permet de simplifier les passages des outils du robot. Dans une deuxième configuration du bras articulé 1 1 où l'élément de portage 13 est en position de travail P2, la portion proximale 1 1 a du bras 1 1 peut former un angle Ω par rapport à la direction latérale Y de l'ordre d'une valeur égale à α-β, ici de 20 degrés, du côté opposé, par rapport à la direction latérale Y, au côté occupé en première configuration du bras 1 1 . Cette construction permet de simplifier les passages des outils du robot.

Com me il l ustré su r la fig u re 3, l'élément de portage 13 comprend notamment, d'une part, une surface d'appui 20 destinée à reprendre les efforts verticaux résultant de l'action de support du soubassement de la caisse de véhicule avec lequel il coopère et, d'autre part, par exemple en saillie verticalement depuis la surface 20, un éventuel centreur 21 destiné à s'engager dans un élément complémentaire porté par la caisse de véhicule.

La structu re de support comprenant possiblement au moins deux organes de support 10 tel q u e décrit ci-dessus, le centreur 21 de l'élément de portage 13 de l'un des deux organes de support 10 peut être de forme conique (comme illustré sur la figure 3) et le centreur 21 de l'élément de portage 1 3 de l'autre des deux organes de support 1 0 peut être de forme cylindrique. En variante, seul l'un des deux éléments de portage 13 peut comprendre un centreur 21 , notam ment de forme conique, tandis que l'autre élément de portage 13 n'est alors muni que d'une surface plane d'appui 20. Ces deux variantes présentent l'avantage d'un montage isostatique aisé de la caisse de véhicule sur la structure de support.

Enfin, le support principal 14 peut être monté sur l'élément de liaison vertical (non représenté) au châssis de la structure de manière ajustable selon au moins deux directions de réglage, par exemple selon les directions latérale Y et verticale Z, respectivement par exemple par l'intermédiaire de glissières latérales 22 portées par le support 14 et par des glissières verticales (non représentées) ménagées dans l'élément de liaison au châssis ou par le support 14 (figure 1 ).

Ainsi, en ne pouvant adopter que deux positions de travail P1 , P2, l'organe de support 10 est simple, peu onéreux, précis, tout en restant flexible vis-à-vis des positions qu'il peut occuper. Les risques de détérioration sont limités car toutes les liaisons mécaniques conférant la flexibilité sont assurées en dehors des zones d'encombrement internes à la structure : cette solution est très protectrice des liaisons mécaniques, des butées 16 ma is auss i des éléments de portage 13. Elle peut avantageusement servir pour la constitution d'organes de support arrière ou avant pour le support de caisses de d ifférents types véhicules automobiles, afin notamment de rendre stable le positionnement de la caisse en aj ustant la position du centre de gravité au centre de l a structure de support en jouant sur les positions P1 ou P2 d'un ou plusieurs organes de support 10 avant et/ou arrière. Elle peut être utilisée dans le cadre d'opérations d'application de peinture, d'assemblage de tôleries, ou finalement sur tous types de portoirs utilisables notamment sur une ligne de fabrication ou de production de véhicules automobiles, avantageusement une même ligne servant à l'assemblage de différents types de véhicules. L'organe de support 10 est réglable et actionnable avantageusement depuis l'extérieur de la structure de support, de sorte que la mach ine de m ise en opération adaptée au réglage peut être simple et peu coûteuse.