Brevet FR2662480A1 — publié le 19911129

i La présente invention concerne une barre de torsion et de flexion à inertie variable notamment pour suspension de véhicule automobile. On connait déjà dans l'état de la technique un certain nombre de barres de torsion dans le domai- ne de l'industrie automobile. En effet, la fonction élastique d'une sus- pension classique de véhicule automobile, est assurée par un ressort qui est soit un ressort à lame, soit un ressort hélicoïdal ou par une barre de torsion. Celle-ci est généralement constituée par une pièce cylindrique à laquelle le couple de torsion est appliqué grâce à des extrémités cannelées. Le ressort hélicoïdal permet d'obtenir une raideur variable lorsque le diamètre d'enroulement et/ou le diamètre du fil du ressort n'est pas cons- tant. Les exigences modernes de confort, alliées aux impératifs de sécurité, conduisent à préférer des suspensions offrant une raideur relativement faible pour de faibles sollicitations et une raideur relati- vement élevée pour des sollicitations plus importan- tes. Or, dans leur conception actuelle, les bar- res de torsion offrent une raideur qui est obtenue par une géométrie définie, c'est à dire leur longueur et leur diamètre, et cette raideur est nécessairement constante, du fait que la géométrie offre une dominan- te aux caractéristiques de torsion pure, les effets de flexion étant faibles et négligeables. Le but de l'invention est donc de résoudre ces problèmes en proposant une barre de torsion et de flexion dont la raideur est variable. A cet effet, l'invention a pour objet une barre de torsion et de flexion, notamment pour suspen- sion de véhicule automobile, caractérisée en ce que ses sections droites présentent, par rapport à deux axes orthogonaux situés dans le plan des sections, des inerties de flexion différentes, le comportement en flexion étant conditionné par l'état de déformation en torsion. Avantageusement, cette barre de torsion et de flexion est initialement vrillée. Selon différents modes de réalisation, cette barre de torsion et de flexion peut présenter par exemple une section elliptique ou encore une section cylindrique avec au moins une aile longitudinale. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels: la Fig 1 représente un premier mode de réalisation d'une barre de torsion et de flexion selon l'invention; la Fig 2 représente un second mode de réalisation d'une barre de torsion et de flexion selon l'invention; et la Fig 3 représente une barre de torsion et de flexion déformée sous un effort. Ainsi qu'on l'a mentionné précédemment, pour conférer à la barre de torsion et de flexion, une rai- deur relativement faible, pour de faibles sollicita- tions et une raideur relativement élevée pour des sollicitations plus importantes, on réalise une barre de torsion et de flexion dont les sections droites présentent, par rapport à deux axes orthogonaux situés dans le plan des sections, des inerties de flexion différentes, le comportement en flexion étant condi- tionné par l'état de déformation en torsion. Une telle barre de torsion et de flexion peut donc être utilisée notamment dans des suspensions de véhicule automobile. Ainsi, contrairement à la solution classique de la barre de torsion qui offre une raideur qui n'est définie que par sa géométrie initiale et qui est donc constante, la raideur de la barre de torsion et de flexion selon l'invention, est définie par la géomé- trie déformée de celle-ci (Fig 3). Dans un tel montage, sous l'effet simultané des déformations de torsion et de flexion, la varia- tion des inerties de flexion induite par la rotation de sections successives due à la torsion, de cette barre, conduit à une raideur variable. A titre d'exemple, on pourra se référer aux figures 1 et 2 qui représentent respectivement une barre de torsion 1 présentant une section elliptique (Fig 1) et une autre, 2, présentant une section cylin- drique avec au moins une aile longitudinale 3 (Fig 2). Dans ces modes de réalisation, la barre de torsion et de flexion est caractérisée en ce que ses sections droites présentent, par rapport à deux axes orthogonaux situés dans le plan des sections, des inerties de flexion différentes, le comportement en flexion étant conditionné par l'état de déformation en torsion. Ainsi, lorsque cette barre est sollicitée en torsion pure, l'angle de torsion est régulièrement réparti le long de la barre si l'inertie de torsion est constante, de sorte que chaque section de cette barre tourne d'un angle différent par rapport à l'ex- trémité immobile de cette barre Par rapport à deux axes orthogonaux liés à la section d'extrémité immo- bile, chaque section déformée présente donc des inerties de flexion fonction de l'angle de rotation de la section. Dans ces conditions, si la barre de torsion et de flexion est montée de telle sorte qu'elle soit sollicitée à la fois en torsion et en flexion, elle offre une raideur variable, puisque celle-ci est fonction de la déformation. Avantageusement, pour obtenir une raideur initiale faible et une raideur finale élevée, la barre selon l'invention peut éventuellement être initiale- ment vrillée, de telle sorte que, dans la configura- tion de déformation maximale, chaque section de celle- ci présente une inertie de flexion maximale vis à vis du plan de flexion final. On conçoit donc que la barre selon l'inven- tion présente un certain nombre d'avantages par rap- port aux barres de l'état de la technique. En effet, l'évolution des profils d'inertie étant a priori quelconque, il est possible d'engendrer des courbes de raideur également quelconques, voire non monotones, c'est à dire des raideurs croissantes et décroissantes ou présentant des paliers successifs, la seule limitation d'un tel concept étant l'amplitude maximale admissible de la déformation et par consé- quent des contraintes. Dans le cas d'un profil à sections succes- sives superposables, il est possible d'envisager une fabrication économique directement par filage. Par ailleurs, cette barre est également très simple à monter, sans choc, non bruyante et d'un encombrement faible. REVENDICATIONS 1 Barre de torsion et de flexion à inertie variable notamment pour suspension de véhicule auto- mobile, caractérisée en ce que ses sections droites présentent, par rapport à deux axes orthogonaux situés dans le plan des sections, des inerties de flexion différentes, le comportement en flexion étant condi- tionné par l'état de déformation en torsion. 2 Barre selon la revendication 1, caracté- risée en ce qu'elle est initialement vrillée. 3 Barre selon la revendication 1 ou 2, ca- ractérisée en ce qu'elle présente une section ellip- tique ( 1). 4 Barre selon la revendication 1 ou 2, ca- ractérisée en ce qu'elle présente une section cylin- drique ( 2) avec au moins une aile longitudinale ( 3).