Brevet FR2557039A1 — publié le 19850628

La présente invention concerne, d'une manière générale, un procédé de compensation anticipée du déportement de la caisse d'un véhicule dans les virages, ainsi qu'un ensemble pour la mise en oeuvre de ce procédé. A l'heure actuelle, les véhicules sont équipés de suspension et d'amortisseurs qui absorbent les chocs dus à l'état de la chaussée, mais il n'est rien prévu pour compenser le déportement de la caisse du véhicule dans les virages. L'importance de ce déportement est fonction du rayon de braquage et de la vitesse du véhicule. La présente invention a pour but de remédier à ce déportement et, pour ce faire, elle propose un procédé qui consiste à appliquer, sur le chassis porteur de la caisse du véhicule, côté extérieur au virage, une force sensiblement verticale dirigée de bas en haut et proportionnelle au rayon de braquage et à la vitesse du véhicule. Cette force se développe dès que les conditions de conduite sont susceptibles d'entrainer un déportement de la caisse du véhicule, de sorte qu'elle s'oppose par anticipation à ce déportement. Pour mettre en oeuvre ce nouveau procédé, l'invention apporte un ensemble qui comprend un couple de barres de poussée suspendues transversalement, par rapport à la direction de roulement du véhicule, entre les bras droit et gauche de châssis du véhicule, par des potences appropriées, chaque barre de poussée étant montée pivotante, en un point intermédiaire de sa longueur, sur l'une desdites potences et étant soumise à l'action d'un vérin à simple effet, prenant appui sur l'un des bras de châssis et sur l'extrémité sous-jacente de la barre de poussée, le vérin de l'une des barres de poussée dépendant du bras droit de châssis et le vérin de l'autre barre de poussée dépendant du bras gauche, ledits vérins étant actionnés par un fluide refoulé par des moyens tributaires du rayon de braquage et de la vitesse du véhicule. Dans une forme d'exécution pratique, le fluide refoulé est un fluide hydraulique. Pour que la force appliquée selon l'invention soit fonction du rayon de braquage, le vérin peut être actionné par un circuit hydraulique comprenant une source haute-pression et un tiroir de distribution déplacé par la rotation du volant du véhicule. De même, pour que cette force soit fonction de la vitesse du véhicule, le vérin peut, simultanément, être actionné par un circuit hydraulique comprenant une source haute-pression et un tiroir de distribution déplacé par l'abaissement d'un levier commandé par un système à masselottes monté sur l'arbre de sortie du différentiel du véhicule. En variante, l'abaissement du levier peut être obtenu à l'aide d'une commande manuelle. L'invention est décrite ci-après, avec davantage de détails, par référence aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue arrière d'un véhicule circulant en ligne droite, - les figures 2a et 2b sont des vues arrière d'un véhicule non équipé selon l'invention, respectivement, lors d'un virage à droite et lors d'un virage à gauche, - la figure 3 est un schéma de dessus des bras de châssis et des barres de poussée selon l'invention, - les figures 4a et 4b sont des coupes schématiques prises respectivement selon les lignes IVa-IVa et IVb-IVb de la figure 3, - la figure 5 est une vue de détail d'une des barres de poussée selon l'invention, et - la figure 6 est un schéma du Circuit hydraulique commandant les vérins appartenant à l'ensemble selon l'invention. Si l'on se réfère à la figure 1, on voit un véhicule roulant en ligne droite avec sa caisse bien horizontale. Les figures 2a et 2b montrent la position de la caisse du même véhicule selon qu'il effectue un virage à droite ou à gauche. L'invention propose, en bref, d'appliquer sur le bras de châssis extérieur au virage, une force sensiblement verticale et dirigée de bas en haut qui rétablisse l'horizontalité de la caisse ou, plus exactement, empêche la caisse de prendre la position oblique représentée aux figures 2a et 2b. Ainsi, si l'on se réfère aux figures 3, 4a et 4b, on voit que, selon l'invention,- le véhicule comporte deux bras de châssis gauche et droit respectivement la et lb auxquels sont suspendues deux barres de poussée respectivement 2a et 2b. La ligne en pointillés de la figure 3 désigne la caisse 3 du véhicule. Si l'on se réfère à la figure 4a, on voit qu un vérin 4b prend appui sur le bras de châssis lb et sur l'une des extrémités de la barre de poussée 2a. La barre de poussée 2a est montée pivotante autour du point 5a de sorte que, lorsque le vérin 4b se dilate, la barre de poussée 2a pivote autour du point 5a en exerçant une force illustrée par les flèches en direction du bras de châssis -la. Cette force contrarie donc l'inclinaison du véhicule vers la gauche lorsque le conducteur braque à droite. La figure 4b ne diffère de la figure 4a que par l'inversion de ses élements. Dans ce cas, lorsque -le conducteur braque à gauche, le vérin 4a se dilate, la barre de poussee 2b pivote autour du point 5b en exerçant une force illustrée par les flèches sur le bras de châssis lb. Si l'on se réfère à la figure 5, on voit le détail de la relation entre les- différents éléments de l'ensemble selon l'invention. Ainsi, la barre de poussée 2b est suspendue au bras de châssis la et lb par des potences respectivement désignées par 6a et 6b. L'extrémité de la potence 6a opposée au bras de châssis la est munie de galets 7 emprisonnés dans une cage 8 prévue dans l'une des extrémités de la barre de poussée 2b. L'extrémité de la potence 6b opposée au bras de châssis lb est traversée par l'axe 5a dont les extrémités sont reçues dans des oreilles 9 solidaires de la barre de poussée 2b. Le cylindre du vérin 4b comporte une projection 10 traversée par un axe 11 qui tourillonne dans un couple d'oreilles 12 d'une seule pièce avec la potence 6b. La tige -13 du vérin 4b se termine, à son extrémité libre, par un galet 14 emprisonné dans une cage 15 prévue dans l'extrémité de la barre de poussée 2b opposée à la cage 8. Le vérin 4b comporte une entrée de fluide hydraulique 16 et une sortie 17 de mise à l'air libre. Un ressort de rappel 18 est logé entre la tête 19 de piston et le fond 20 du cylindre du vérin 4a. Des si-lent-blocs de renfort 21 et 22 sont montés entre les bras de châssis la et- lb et la caisse 3 au moyen d'un ensemble tige filetée/écrou, respectivement 23 et 24. Lorsque du fluide hydraulique est admis par l'entrée 16, la tête de piston 19 et la tige 13 sont repoussées à l'encontre de la force du ressort de rappel 18 en exerçant une poussée sur l'extrémité droite (sur la figure 5) de la tige de poussée 2b. Cette dernière pivote- alors autour de l'axe 5a de sorte que son extrémité solidarisée du bras de châssis la repousse ce bras vers le haut selon la flèche représentée. Lorsque l'admission du fluide hydraulique cesse, le ressort de rappel ramène la tête et la tige de piston 19 et 13 dans leur position d'origine et la barre de poussée 2b reprend sa position horizontale. La figure 5 correspond à la figure 4a. il est bien entendu qu'à la figure 4b correspond une forme inversée de la figure 5a. Si l'on se reporte à la figure 6, on voit un exemple de schéma de circuit hydraulique. susceptible d'être utilisé pour actionner les vérins 4a et 4b. Le cercle 25 représente le volant du véhicule susceptible de tourner dans les deux sens. Par l'intermédiaire de la colonne de direction et d'autres moyens non représentés, schématisés ici par la ligne en pointillés 26, la rotation du volant de direction est transmise par un ensemble de poulie, courroie et pignon designé globalement par 27 à un volant 28 duquel dépend une bielle 29. Cette bielle est rendue solidaire d'un tiroir de distribution 30 dont la partie mobile 31 est soumise à l'effet de deux ressorts de rappel antagonistes 32 et 33. En ligne droite, la partie mobile 31 obture les lignes de distribution 3t et 35 de sorte que les vérins 4a et 4b sont isolés du reste du circuit hydraulique. Le tiroir de distribution 30 est alimenté en fluide hydraulique haute-pression 36 par 17 intermédiaire d'un second tiroir de distribution 37. Le corps mobile 38 de ce second tiroir de distribution est déplacé par un levier 39 lui-même soumis à l'abaissement et au relèvement d'une tige 40 solidaire d'un système à masselottes 41a assisté par un système à ressort 41b. Le système à masselottes 41a est monté sur un pignon 42 qui engrène avec un pignon 43 monté sur l'arbre de sortie 44 du différentiel. On comprend que plus l'arbre 44 tourne vite, plus le losange du système à masselottes 41a s'aplatit et plus le levier 39 repousse le corps mobile 38 du tiroir de distribution 37 à l'encontre de la force du ressort de rappel 45 prévu dans le tiroir de distribution 37.Le tiroir de distribution 37 est alimenté en fluide hydraulique haute-pression par la ligne de distribution 46, le retour du fluide hydraulique se faisant, depuis le tiroir de distribution 30 par les lignes 47, 48 et 49 et, depuis le tiroir de distribution 37 par les lignes 50, 51, 52. Le reste du circuit hydraulique sera décrit brièvement car il est de composition classique. Il se compose d'une bâche hydraulique 53, d'un robinet d'isolement 54, d'une pompe haute-pression 55 à débit constant entraînée par le moteur du véhicule. La prise moteur est schématisée en 56. Le débit de la pompe 55 est contrôlé par un indicateur de baisse de débit 57, relié à un voyant lumineux 58, et suivi d'un filtre 59 en dérivation duquel est monté un clapet de sur-pression anticolmatage 60. Un clapet anti-retour 61 précède un régulateur de pression 62, comprenant un clapet antiretour 62a et une excitation 62b. Le circuit inclut ensuite un accumulateur 63 et un manocontact de contrôle de baisse de pression 64. En cas de défaillance du système, il est prévu un clapet de sur-pression 65 et un robinet de décompression 66 entre la ligne 46 haute-pression et la ligne 52 de retour à la bâche 53. La référence 67 désigne un clapet anti-retour et les références 68a et 68b des restricteurs pour vibration. Comme on le comprend, la sélection entre le vérin 4a et 4b est fonction du sens de rotation du volant 25 et la quantité de fluide refoulé vers celui des deux vérins qui est sélectionné est fonction du rayon de braquage et également de la vitesse. En variante, au lieu de soumettre l'action du levier 39 au système à masselottes 41a, on pourrait prévoir une simple commande manuelle que le conducteur actionnerait, au jugé, en fonction de la vitesse de son véhicule. La compensation anticipée du déportement du véhicule a pour résultat de diminuer la charge qui s'exerce sur les pneus et sur la suspension côté extérieur au virage et de retransmettre cette charge sur le système de suspens ion équipant le côté oppose. La stabilisation du véhicule et son adhérence sont ainsi augmentés car le véhicule a tendance à s'incliner dans le même sens que le virage. On notera que le renforcement du châssis est obligatoire et qu'il doit être prévu des silent-blocs au niveau des systèmes droit et gauche pour éviter que la coque de la voiture ne subisse les contraintes occasionnées par le système qui se trouve au centre de gravité linéaire du véhicule. REVENDICATIONS 1- Procédé de compensation anticipée du déportement de la caisse d'un véhicule dans les virages, caractérisé en ce qu'il consiste à appliquer, sur le châssis de ladite caisse (3), côté extérieur au virage, une force sensiblement verticale dirigée de bas en haut et proportionnelle au rayon de braquage et à la vitesse du véhicule. 2- Ensemble pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un couple de barres de poussée (2a, 2b) suspendues transversalement, par rapport à la direction de roulement du véhicule, entre les bras gauche et droit (la, lb) de châssis du véhicule par des potences (6a, 6b) appropriées, chaque barre de poussée (2a, 2b) étant montée pivotante, en un point (5a, 5b) intermédiaire de sa longueur, sur l'une desdites potences (6a, 6b) et étant soumise à l'action d'un vérin à simple effet (4a, 4b) prenant appui sur l'un des bras de châssis (la, lb) et sur l'extrémité sous-jacente de la barre de poussée (2a, 2b), le vérin (4b) de l'une des barres de poussée (2b! dépendant du bras droit (lb) de châssis et le vérin (4a) de l'autre barre de poussée (2b) dépendant du bras gauche (la) et lesdits vérins (4a, 4b) étant actionnés par un fluide refoulé par des moyens (30 et 37) tributaires du rayon de braquage et de la vitesse du véhicule. 3- Ensemble selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit fluide est un fluide hydraulique. 4- Ensemble selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit vérin (4a, 4b) est actionné par un circuit hydraulique comprenant une source haute-pression (53, 55) et un tiroir. de distribution (30) déplacé par la rotation du volant (25) du véhicule. 5- Ensemble selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que ledit vérin (4a, 4b) est actionné p-ar un circuit hydraulique comprenant une source haute-pression (53, 55) et un tiroir de distribution (37) déplacé par l'abaissement d'un levier (39) commandé par un système à masselottes (41) monté sur l'arbre de sortie (44) du différentiel du véhicule. 6- Ensemble selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que ledit vérin (4a, 4b) est actionné par un circuit hydraulique comprenant une source haute-pression (53, 55) et un tiroir de distribution (37) déplacé par l'abaissement d'un levier (39) à commande manuelle.