Gabarit d'équerres de suspension - Suspension brackets jig

03/09/2011 - 12/09/2011

Étant donné que j'attends toujours mes pièces de la découpe laser, j'ai attaqué le gabarit (sorte de portique) qui servira à positionner les les équerres de fixation des triangles très précisément sur le châssis. Ce équerres arriveront la semaine prochaine avec les autres pièces de la découpe laser.

Since I am still waiting for my parts from the laser cutting, I started the jig which will allow me to place accurately the wishbone brackets on the chassis. The brackets will arrive next week with other parts from the laser cutting. 

La théorie
Le bouquin explique comment faire un gabarit pour positionner les équerres supérieures et un gabarit séparé pour positionner les équerres inférieures. Ce dernier me parait bien complexe pour ce que c'est (4 pièces à découper, certaines à plier et à souder, ce qui, d'après moi, multiplie le risque d'erreur).

The book explains how to realise one jig for the top brackets and another separate jig for the lower brackets. This lower one, according to what it is supposed to do, seems very complicated to my mind (4 pieces, some have to be folded and welded, which, to me, increases the risk of error).

 Les deux patrons séparés selon le livre

The two separated jig of the book

J'ai donc étudié le problème, et fait un seul gabarit pour positionner toutes les équerres en une fois. C'est plus simple, plus rapide, plus économique, et, je pense, plus rationnel. La seule différence avec celui du bouquin, c'est qu'il faudra 4 tiges filetées pour maintenir les équerres en place, alors que selon le livre, en le faisant en deux fois, on peut réutiliser les tiges filetées d'un gabarit sur l'autre.

So I studied the problem, and made a unique jig to position all the brackets at once. It's easier, faster, cheaper, and I think more rational. The only disadvantage comparing to the book's jigs is that it will take four threaded studs to hold the brackets in place, while according to the book, making it in two times, you can reuse the studs from one jig to the other. 

Mon patron, seulement en virtuel pour l'instant !
My jig, only virtually for now !

Certains constructeurs choisissent de faire ce portique en bois. Ça aurait été aussi une solution facile à mettre en œuvre, mais bon, j'avais commencé la découpe dans la tôle d'acier, je continue comme ça.

Some builders choose to make a wooden jig. It would have been an easy way to do it also, but as I started cutting into the steel sheet, I go on this way.

Je conserve les pièces du gabarit d'équerres supérieures du livre, et je vais y adapter deux bandes de tôles à la bonne hauteur pour placer les équerres inférieures. Voici ce que ça devrait donner.

I keep the same upper brackets jig as in the book, and I will adapt two strips at the right height to place the lower brackets. Here's what it will be.

Et les dimensions et côtes si vous voulez réaliser la même pièce.

And dims/measurements if you wan to make the same.

(Tous les dessins 3D ont été réalisés par mes soins sous Blender, dimensions et légendes ajoutées sur Inkscape.)

(All 3D drawings are made by me with Blender, dims and caption added with Inkscape.)
 

La construction
Première étape, découper les pièces du gabarit supérieur. Ma scie circulaire spécial métal a rendu l'âme, une merde Made in China achetée une croute de pain, je ne suis pas surpris. Enfin, c'était bien pratique pour tirer droit. Là, j'ai commencé à la disqueuse, mais c'est pas très propre et je consomme du disque ! Alors je reprends la scie sauteuse. La découpe est propre, mais pas facile de rester rectiligne.

First step, cut the upper jig pieces. My circular saw for metal has passed away, it was a Made in China crap bought very cheap, I was expecting it. So I started with the angle grinder, but cuts are not very clean, and I'm consuming a lot of discs. I finally changed to the jigsaw. Cuts are clean, but it is not easy to keep on a straight line.

Puis percer ces pièces : les trous doivent être placés au mm près, et une grande attention est portée à cette étape. Je commence par percer un trou de 2mm, et je perce de plus en plus gros, en 6 étapes, jusqu'au diamètre 13mm. Ah si seulement j'avais une perceuse à colonne !

Then drill these parts: the holes must be very accurately drilled, and great attention is paid to this step. I start by drilling a very small hole at the exact point, and then I drill larger and larger up to diameter 13mm in 6 steps. If only I had a drill press!

Enfin, je découpe les bandes du gabarit inférieur. La découpe à la scie sauteuse est assez aléatoire, et ça zig-zag pas mal. Mais c'est le perçage des trous qui demande de la précision, la droiture des bords de ces pièces n'a finalement pas beaucoup d'importance (sauf l'arrête inférieure qui sera posée sur la table).

Finally, I cut strips for the lower part of the jig. As I said, not easy to get a straight cut with the jigsaw, but drilling the holes is the important thing, and straightness of the edges of these pieces does not matter that much (except the lower edge which will be put flat on the table).

Puis le perçage de ces bandes. Là encore précision et attention sont de rigueur.

With the same technique, I drill the hole at the right place with great attention.

Enfin, j’aligne et je soude la partie inférieure et la partie supérieure du patron.

Finally, I line up and weld the lower part on the upper part of the jig together.

Voici les deux élements terminés :

Here are the 2 finished elements :

... et juste pour voir, les voici plus ou moins assemblés comme ils le seront sur le chassis. Il manque bien sur les équerres à positionner, et les entretoises.

... and just for the feeling, here they are more or less assembled as they will be on the chassis. Of course, the brackets and spacer tubes are missing.

Je dois partir en France pour le boulot pour une dizaine de jour, et je nettoie l'atelier avant de partir.

I have to go to France for my work for about 10 days, and before leaving, I tidy up the workshop.

La prochaine étape sera de faire les entretoises et de positionner et de pointer (soudure) les équerres de fixation de triangles de suspension grâce à ce nouveau gabarit. Voir la prochaine étape ici
Next step will be to make the spacer tubes and to place and tack the suspension wishbone brackets thanks to this new jig. See next stage here.

Les plaques de châssis (Chassis plates)

En dehors des tubes, le châssis comporte aussi des plaques de différentes épaisseurs, qui formeront supports, protections et autres fixations. J'ai toujours ma grande plaque d'acier de 3mm d'épaisseur, et même si j'ai eu l'envie de tout commander à un atelier de découpe laser, je décide finalement de me lancer dans la découpe des plaques de 3mm moi-même. Par contre, je passe commande à un atelier de découpe laser pour les plaques de 1mm, de 5mm, ainsi que des équerres de fixation des triangles de suspension et amortisseurs. J'aurais aussi pu découper ces équerres de 3mm d'épaisseur dans ma plaque d'acier, mais elles doivent être percées et pliées très précisément, et je n'ai pas l'outillage pour, donc je préfère les commander toutes faites.

Besides the tubes, the chassis is also made of steel plates. These plates are used for some assemblies, shields or support or fitting points. I still have my large 3mm steel plate, and even though I was about to order all the plates to a laser cut company, I finally decided to cut the 3mm chassis plates by myself. In the same time, I ordered the 1mm and 5mm chassis plate as well as the suspension and shock absorber bracket set. I could have cut these 3mm thick brackets in my steel plate, but their drilling and bending must be very accurate and I don't have the right tools for that, so I prefer ordering them already cut, drilled and bent.

Scie circulaire spéciale métal, disqueuse, scie sauteuse, j'essaie plusieurs outils pour obtenir le meilleur résultat possible. Bon, c'est pas aussi beau que de la découpe laser ou jet d'eau, ça c'est sur, mais le résultat n'est pas si terrible que ça.
Circular saw, grinder, jig-saw, I try different tools to get the best reult. OK, it is not as nice as a laser cut, but it is not that horrible.

Les plaques de la photo ci-dessus serviront à faire les

« boites » de fixation supérieure d'amortisseur arrière.

Plates on the above picture will be use to make

the rear suspension "box" assemblies.

L'équerre de fixation supérieure d'amortisseur doit être  soudée à l'intérieur avant le montage, car après, l'accès y sera très difficile. Je ne peux donc pas avancer dans l'assemblage, vu que j'attends les équerres de fixation de triangles et d'amortisseurs avec les autres plaques de la découpe laser. Et le reste du treillis arrière y étant fixé, je ne peux pas le terminer non plus tant que je n'ai pas fini ces boites qui, au passage, accueilleront aussi les points de fixation de l'arceau de sécurité.

The upper rear shock absorber bracket has to be welded inside this box assembly before tacking the box on the chassis, as after, the access to this part is very difficult. I can not go further as I'm waiting for the bracket set from the laser cut company. The end of the rear suspension framework being fitted to these box assemblies, I can not either go further in the building of the rear part of the chassis. The fitting point of the roll-bar will also take place on this assemblies.

Ci-dessus : la boite telle qu'elle sera sur le châssis.

Le trou dans la plaque arrière permettra d'accéder

au boulon de fixation de l'amortisseur sur l'équerre

emprisonnée.

Here above: the box assembly as it will be on the chassis.

The hole drilled on the rear plate allows to accede to

the upper rear shock-absorber bolt on the bracket.

Ci-dessus : l'intérieur de la plaque supérieure avec

l'équerre à droite et les 4 points de fixation de

l'arceau (écrous M8 soudés) à gauche.

Here above: the inside of the upper plate of the box

assembly. On the right, the shock absorber bracket,

fully welded, and on the left, the 4 fitting points of

the roll-bar (4 holes and4 x M8 nuts,fully welded)

Après m'être fait planter par le premier mec à qui j’avais commandé les pièces en Suède (ce con m'a fait perdre deux mois!), il m'a fallu les recommander ailleurs. Un membre du forum Haynes m'a proposé de me les fournir. Maddis est en Estonie, il est très sympa, fiable et ses prix sont très intéressants. Il a aussi réétudié très intelligemment certaines pièces. J'opte donc pour son support de direction, ainsi que les cloisons de l'habitacle.

The fist laser cut company I ordered the chassis plates to in Sweden, just disappear with my order : impossible to get in touch with them in any ways. These bastards made me lost 2 mouths. So a member of the Haynes Forum proposed to supply me with these plates. Maddis is a very nice person, located in Estonia. both prices and service are excellent, and I can definitely recommend him. He also redesigned some parts for the chassis, and I decide to order his steering rack support assembly, which looks very interesting, as well as the driver foot well side plates.

Le support de rack de direction selon les spécifications du livre

The steering rack support assembly according to the book specifications.

Le support de rack de direction de Maddis

Maddis redesigned steering rack support assembly

Voir l'assemblage de ce support et les document rattachés dans ce post.
See the construction of this support and related documents in this post.
 

Le treillis de suspension arrière (Rear suspension framework)

Tel qu'il est à ce stade le châssis s'arrête au dossier des sièges. Toute la partie arrière qui accueillera le différentiel, les cardans et la suspension triangulée n'existe pas encore et doit maintenant prendre place.
As it is now, the chassis stops at the back seat frame. The complete rear part where the differential, drive shafts and rear suspension will take place does not exist yet, and still has to be done.

Le livre dit de déplacer le châssis vers l'avant afin de libérer de l'espace à l'arrière de la table pour construire la partie arrière. Mais mes équerres sont toujours en position et doivent le rester pour maintenir les tubes lors du soudage intégral. Bouger le châssis impliquerait de le souder complétement auparavant, ce que je ne veux pas faire, ou bien de le déplacer et de revisser les équerres de maintient, ce qui me parait hasardeux.
Je décide donc de prolonger la table de travail. Cet extension me servira aussi d'espace plan pour positionner les tubes des cadres bien à plat et au carré. Le challenge est de réaliser cette extension exactement dans le même plan que la table principale !

The book says to move the frame forward to free up space at the rear of the table to build the rear part. But my brackets are still in position and must remain so to maintain the tubes during the full welding. Doing this would involve fully welding the chassis before moving it, and I do not want to do that, or moving and screw the brackets back on the new position, what seems risky.
So I decide to extend the work table. This extension will also be used as a flat board to position the frame tubes flat and square. The challenge is to achieve this extension exactly in the same plane as the main table!

Ma première tentative avec des équerres magnétiques s'est soldée par un échec (cadre non plan après pointage, et pas vraiment à l'équerre!) Je reprends donc ma technique des équerres métalliques + boulons, là, je suis sur qu'il n'y aura pas de problèmes.

My first attempt with magnet square blocs has been a failure, as the frame was not flat after tacking, and not really square either. So I got back to by brackets+bolts assemblies.

Je me sers du cadre inférieur comme patron pour centrer parfaitement les renforts du cadre supérieur RS8 et RS9. Ainsi, les montants verticaux RS10 seront positionnés exactement comme il faut.

I use the lower frame as a jig to place the upper frame bracing pieces RS8 and RS9. This way, the vertical tubes RS10 will be exactly at the right place.

Une fois des deux cadres positionnés et contrôlés, il reste à ajouter les renforts latéraux RS7 et RS7a. C'est sur ce cadre double que  l'on viendra souder les équerres de fixation des triangles supérieurs de suspension arrière.

Once the lower and upper frames checked and tacked, side bracing tubes RS7 and RS7a needs to be added. It is on this double frame that the rear suspension brackets will take place.

Le treillis arrière aussi loin que je puisse aller avec seulement les tubes. Les renforts diagonaux horizontaux RS11 et RS12 sont mis en place, ainsi que le rail transversal RS14. Pour finir, il me faut des plaques découpées dans de la tôle d'acier de 3mm (voir page suivante), et couder les tubes à section ronde de diamètre 20mm.

The rear suspension framework as far as I can go with only tubes. Diagonal bracing tubes RS11 and RS12 are in place as well as transversal rail RS14. To finish the framework, I need the 3mm plates (see next chapter), and bend the 20mm round section tubes RP1 and RP2.

Support de colonne de direction (Steering column support)

L'autre partie à inverser est évidemment le cadre de support de colonne de direction, qui bien entendu, doit être à gauche.
The other element to hand is of course the steering column support frame, which of course must be on the left.

Des pattes de fixation doivent compléter ce cadre, mais mieux vaut attendre d'avoir la colonne de direction pour prendre les côtes exactes et positionner les pattes avec le bon entraxe. Et je n'aurai la colonne de direction que quand j'aurai la Sierra...

Fitting plates will complete these frame, but better wait to have the donor steering column to fit them exactly where they should be.

Détail de la modélisation 3D du châssis que j'ai faite sur Blender 2.5

(logiciel de modélisation et d'animation 3D 100% open source,

100% gratuit : www.blender.org)

Detail of the 3D model I made with Blender 2.5

(3D modelling and animation software, 100% Open Source,

100% free: www.blender.org)

 Vue de la place du pilote !

Wiew from the driver seat!

Tunnel de transmission (Transmition tunnel)

Trois semaines que je n'ai pas travaillé sur le Roadster, car je suis parti en France une semaine, puis une autre semaine pendant laquelle je suis allé plonger en Égypte. Premières plongées en Mer Rouge après 20 ans de plongée, c'est étrange, mais en tout cas, je ne regrette pas ! C'était maginifique !

I haven't been working on the Roaster for 3 weeks, as I spent one week in France beginning of June, and another week in Egypt, for diving. My first time in the red sea after 20 years of diving, I know it is weird, but I definitely don't regret it! it was beautiful!

Donc après avoir posé les derniers renforts diagonaux avant, il est temps de passer au tunnel de transmission. Le livre fait passer la construction du treillis de suspension arrière avant la construction du tunnel de transmission. Il me semble cependant plus logique de fabriquer le tunnel d'abord, car étant positionné au milieu du châssis, il est plus facile d'accès alors que la partie arrière n'existe pas.

After having tacked the last front diagonal bracing tubes, it is now time to build the transmission tunnel. In the book, they place the building of the rear suspension framework before the building of the transmission tunnel. However, it looks simpler and more logical to me to build the tunnel before this rear part, the tunnel being in the middle of the chassis, it is more accessible while the rear framework doesn't exist yet.

Là encore, les forums me sont d'une grande utilité, car le tunnel de transmission est un des éléments du châssis qui n'est pas symétrique par rapport à l'axe central. En effet, la place pour le pédalier côté conducteur doit être plus grande que la place pour les pieds du passager. Attention, ceci est vrai pour l’utilisation d'une boite de vitesse Type9 et non pas pour une boite MT75. Plus d'infos pour la construction du châssis pour boite MT75 ici.

Once again, forums have been very helpful, as the tunnel is one of the non symmetrical elements of the chassis. The foot well on the driver side must be wider (to fit the pedal box) than on the passenger side. This is true for the use of a Type9 gearbox, not for a MT75. More details about building the chassis for MT75 gearbox here.

Sur le forum Haynes, on me confirme que le tunnel de transmission doit donc être inversé selon l'axe central pour fabriquer le châssis avec la conduite à gauche (le livre ayant été écrit par un anglais, tout les plans sont donnés pour une conduite à droite). Un document disponible dans l'indispensable section "amendments" du forum Haynes explique comment changer tout ça. Vous pouvez téléchargez directement ce document ici

On the Haynes forum, I get the confirmation that the transmission tunnel has to be handed along the central axis in order to have a left hand driver chassis (the book having been written by an English guy, everything is described for a right hand driver chassis). A document that can be found in the essential "amendments" section of the Haynes forum explains how to change everything that needs to be change to get a LHD chassis. You can also download this document directly here.

Comme pour les renforts diagonaux qui doivent, selon le livre, avoir une section de 19mm, j'ai choisi d'utiliser des tubes de 20mm de section. Les tubes de 19mm sont difficilement disponibles ici, et étaient même un peu plus chers. Pas de problème concernant les renforts diagonaux, mais pour le tunnel de transmission, il a fallu choisir où ajouter ce mm de chaque côté. J'ai décidé de garder le même encombrement, donc d'ajouter les 2mm à l'intérieur du tunnel. La position de la face externe des tubes est donc la même que dans le livre, le tunnel faut donc bien 165mm de large, mais il est 2mm plus étroit à l'intérieur, ce qui ne posera pas de problème de place pour l'arbre de transmission.
Il faudra juste prévoir aussi que les plaques de support de frein à main (CP12 et CP13) ainsi que le plaque de passage de câble de frein à main (CP14) devront être 2mm moins longue que dans le livre.

As I did for the diagonal bracing tubes, which should, according to the book, have a 19mm square box section, I use 20mm square box section instead for the transmission tunnel too. 19mm section tubes are not easily available her, and even a bit more expensive than 20mm ones. No problem while using 20mm instead of 19mm for the diagonal bracing tubes, but for the transmission tunnel, I had to chose where I add this 1mm on each side. It is easier to keep the original outside width, and add these 2mm inside the tunnel, so there will not be further adaptation (covering panels, seats, and so on). External faces of the tubes are placed as on the book, and the tunnel is 165mm wide, but it is 2mm narrower inside, which is not a problem for the transmission shaft.
I will just have to plan to make the hand brake support plates (CP12 and CP13) as well as the hand brake cable support plate (CP14) 2mm shorter than in the book.