Brevet FR2782952A1 — publié le 20000310

L'invention concerne un système passif d'amortissement de roulis pour essieux rigides et suspensions à roues indépendantes, comprenant un stabilisateur à barre de torsion monté oscillant sur la carrosserie du véhicule et orienté à peu près transversalement à la direction longitudinale du véhicule, dont la barre de torsion présente, aux extrémités, au moins deux bras formant leviers, qui sont horizontaux ou approximativement horizontaux à la position neutre du véhicule, dont un premier bras formant levier est fixé solidaire en rotation à une extrémité de la barre de torsion, tandis qu'un troisième bras formant levier est disposé à la seconde extrémité de cette barre et est oscillant par rapport à un deuxième bras formant levier, lequel est à montage rigide en rotation, les bras formant leviers, orientés horizontalement ou à peu près horizontalement, étant en liaison fonctionnelle, par l'intermédiaire de bielles de couplage verticales ou approximativement verticales, avec les extrémités libres de l'essieu rigide ou des parties de guidage de roue des suspensions indépendantes de roues d'un essieu de véhicule. Un amortissement de roulis accordable indépendamment de l'amortissement des mouvements verticaux est souhaitable pour tous les types de suspensions d'essieux et de roues. S'agissant des essieux arrière par exemple, un rapport géométrique entre l'amortissement des mouve- ments verticaux et l'amortissement du roulis peut être établi selon l'exemple d'essieux rigides. Pour les suspensions à roues indépendantes, il faut d'abord, par une comparaison géométrique, établir la distinction entre l'état à mouvements de suspension (verticaux) dans le même sens sur les deux côtés du véhicule et l'état à mouvements de suspension alternatifs sur l'un et l'autre côté, avant qu'un amortissement de roulis ne soit réalisable. Comme un stabilisateur à barre de torsion reste néces- saire pour de nombreux types d'essieux, il est tentant d'incorporer un tel stabilisateur dans un système d'amortissement de roulis. Une telle incorporation est connue, notamment par les documents EP 0 783 986 A2 et WO 90/11200, pour des systèmes actifs de contrôle de roulis. Selon le document mentionné en premier, un premier bras formant levier, orienté horizontalement, et un deuxième bras formant levier, orienté verticalement, sont reliés directement entre eux par la barre de torsion du stabilisateur. Un troisième bras formant levier, orienté horizontalement et monté oscillant sur la barre de torsion, s'appuie sur le deuxième bras, vertical, par l'intermédiaire d'un organe de réglage. Cet organe et la barre de torsion sont montés l'un derrière l'autre. Le document cité en deuxième, décrit un principe comparable, sauf que la barre de torsion est entourée dans ce cas d'un tube enveloppe, par l'intermédiaire duquel le stabilisateur est relié à la carrosserie du véhicule par un montage pendulaire. L'invention vise à créer un système passif d'amortissement de roulis qui puisse être accordé dans une mesure largement indépendante de l'amortissement des mouvements verticaux (de rebondissement ou de pompage) du véhicule. L'invention procure ce résultat, notamment, en combinant un stabilisateur à barre de torsion, possédant seulement un bras formant levier, avec une pièce rigide en torsion, désignée par "support", qui présente deux bras formant leviers. Les deux bras du support, appelés ici premier et deuxième bras formant levier respectivement, sont essentiellement parallèles et reliés entre eux -par l'intermédiaire d'une pièce de liaison. La barre de torsion, sur laquelle est formé ou fixé rigidement le troisième bras formant levier, est guidé à l'intérieur ou sur la pièce de liaison, le long de celle-ci, et fixée solidaire en rotation à l'extrémité de la pièce de liaison dans la zone du point de fixation du premier bras. Un élément d'amortissement, orienté verticalement ou à peu près verticalement, est fixé de façon articulée au deuxième bras et relié de façon articulée, par son extrémité libre, directement ou par l'intermédiaire d'une partie d'essieu, à la bielle de couplage. La pièce de liaison, constituée éventuellement par un tube, et la barre de torsion ont par exemple le même axe d'oscillation. Cette solution fait gagner beaucoup de place de montage. De plus, on peut généralement continuer ainsi à se servir des bielles de couplage em- ployées pour le stabilisateur en U utilisé jusqu'à présent puisqu'il y a seulement peu de changement dans la géométrie des branches ou bras formant leviers du stabilisateur. De cette manière, le système d'amortissement de roulis selon l'invention peut être mis en place, par des moyens simples, sur de nombreuses suspensions à roues indépen- dantes et de nombreux essieux rigides. Il va de soi que la pièce de liaison peut aussi être montée décalée par rapport à la barre de torsion. Le dispositif proposé apporte, en raison de la combinaison particulière du stabilisateur et du support, une suspension de roulis avec un amortissement monté en parallèle et indépendant. Il en découle l'avantage que même dans le cas d'un élément d'amortissement usagé, l'action du stabilisateur, relativement à la course élastique, est conservée sans limitation. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation non limitatif, faite en référence à la représentation schématique de la figure unique du dessin annexé, montrant un stabilisateur avec un amortisseur de roulis. La figure représente un système d'amortissement de roulis comprenant un stabilisateur en U en deux parties. Le stabilisateur est composé d'une part d'une barre de torsion 11, sur laquelle est formée une branche constituant un bras formant levier 12, appelé ici également troisième bras (formant levier), d'autre part d'un support 20 en U. La barre de torsion 1l 1, pouvant être animée d'une torsion, est par exemple un fil d'acier à ressort de section ronde. Cette barre est montée oscillante, à ses extrémités, autour d'un axe d'oscillation 19, sur la carrosserie 5 du véhicule automobile. Les paliers d'oscillation 16 et 17 du stabilisateur peuvent contenir des éléments de caoutchouc. L'axe d'oscillation 19 est généralement orienté transversalement à la direction longitudinale 4 du véhicule - la référence 4 sur le dessin désigne aussi le plan longitudinal vertical du véhicule et la direction de marche - et parallèlement à la surface de la chaussée. À son extrémité représentée à gauche sur le dessin, la barre de torsion 11 se raccorde directement au bras formant levier 12. Ce bras est orienté par exemple horizontalement ou à peu près horizontalement lorsque le véhicule est en position neutre. L'extrémité libre de ce bras est reliée de façon articulée à une bielle de couplage 31. Cette bielle est orientée verticalement par exemple et s'appuie, également par l'intermédiaire d'une liaison articulée, sur une partie d'essieu 1, par exemple sur un bras oscillant transversal, un support de roue ou analogue. Le support 20 est constitué d'une pièce de liaison 21 rigide en torsion et de deux bras en porte-à-faux 22 et 23 dépassant des extrémités de cette pièce de liaison et reliés rigidement en rotation à elle. Dans l'exemple montré ici, la pièce de liaison 21 est un tube disposé coaxial à la barre de torsion 11 qui le porte. Les bras 22 et 23 sont, par exemple, des plaques planes ou profilées réalisées à leurs extrémités libres comme des points d'articulation. La pièce de liaison 21 est reliée solidaire en rotation à l'extrémité représentée à droite de la barre de torsion 11, par exemple par soudage, à proximité du palier d'oscillation 17 du stabilisateur, dans un point de jonction 29. L'ex- trémité représentée à gauche de la pièce de liaison 21, est montée sur la barre de torsion avec interposition d'un palier d'oscillation 16 ou d'un élément de caoutchouc à faible résistance en torsion. La référence 27 désigne un palier d'oscillation du support. La référence 29 désigne donc en même temps un point de jonction rigide en rotation entre le stabilisateur 10 et le support 20. Le bras en porte-à-faux 23, représenté à droite, du support 20, appelé aussi premier bras (formant levier), s'appuie, par l'intermédiaire d'une bielle de couplage 32, sur une partie d'essieu 2 constituée par exemple par un bras oscillant transversal. L'autre bras en porte-à-faux 22, appelé aussi deuxième bras (formant levier), est en liaison fonctionnelle avec la partie d'essieu 1 par l'intermédiaire d'un amortisseur de roulis 33. Ce dernier, réalisé par exemple comme un amortisseur bitube sans pression et à longue course, est relié de façon articulée à la partie d'essieu 1 et au bras 22. Chaque articulation possède généralement au moins un degré de liberté. À la position neutre du véhicule, le piston de l'amortisseur se trouve à mi-course. Afin d'obtenir approximativement la même multiplication/ démultiplication de course pour l'amortisseur de roulis 33.. et la bielle de couplage 31, les points d'articulation inférieurs 8 et 6 de l'amortisseur 33 et de la bielle 31 sont placés aussi près l'un de l'autre que possible sur le bras oscillant transversal 1, comme le montre la figure. Les points d'articulation 6 et 8 ont ainsi au moins approximativement la même distance du milieu de l'essieu, transversalement à la direction de marche 4. Une caractéristique particulière de l'invention prévoit que l'élément d'amortissement ou amortisseur 33 est un amortisseur (de chocs) hydraulique. Lors d'un mouvement idéal identique de compression ou de détente de suspension des bras oscillants transversaux 1 et 2, dans la plage verticale d'oscillation indiquée à droite et désignée par 3 pour le bras oscillant transversal 2, les bras 12, 22 et 23 sont tournés d'un même angle autour de l'axe d'oscillation 19, lequel est commun à la pièce de liaison 21 et à la barre de torsion 11, de sorte que le stabilisateur 10 et le support 20 oscillent comme un ensemble vers le bas ou le haut. Une réaction sur la suspension des mouvements verticaux du véhicule est exclue. Lors d'un mouvement de compression ou de détente unilatéral ou alternatif, d'un côté et de l'autre du véhicule, des bras oscillants transversaux 1 et 2, le bras en porte-à-faux 23 oscille par exemple vers le bas, tandis que le bras formant levier 12 oscille vers le haut. La barre de torsion 11 est alors animée d'une torsion entre le point de jonction 29 et le bras 12. La barre 11 agit à ce moment comme un ressort de torsion. Comme le bras en porte-à-faux 22, représenté à gauche sur le dessin, n'est pas animé d'une oscillation par rapport au bras en porte-à-faux 23 représenté à droite, du fait que la pièce de liaison 21 est rigide en torsion, le bras 22 oscille également vers le bas. En raison du couplage des bras 12 et 22 par l'intermédiaire de la bielle 31, du bras transversal 1 et de l'amortisseur de roulis 33, ce dernier doit être étendu dans le cas extrême à sa longueur maximale, avec déploiement de sa force d'amortissement, lors de ce mouvement de compression et de détente. L'effet d'amortissement de l'amortisseur de roulis 33 est découplé, dans5 cette situation, de l'effet d'amortissement des amortisseurs - non représentés - pour les mouvements verticaux du véhicule. REVENDICATIONS 1. Système passif d'amortissement de roulis pour essieux rigides et suspensions à roues indépendantes, comprenant un stabilisateur à barre de torsion monté oscillant sur la carrosserie du véhicule et orienté à peu près transversalement à la direction longitudinale du véhicule, dont la barre de torsion présente, aux ex- trémités, au moins deux bras formant leviers, qui sont horizontaux ou approximativement horizontaux à la position neutre du véhicule, dont un premier bras formant levier est fixé solidaire en rotation à une extrémité de la barre de torsion, tandis qu'un troisième bras formant le- vier est disposé à la seconde extrémité de cette barre et est oscillant par rapport à un deuxième bras formant levier, lequel est à montage rigide en rotation, les bras formant leviers, orientés horizontalement ou à peu près horizontalement, étant en liaison fonctionnelle, par l'intermédiaire de bielles de couplage verticales ou approximativement verticales, avec les extrémités libres de l'essieu rigide ou des parties de guidage de roue des suspensions indépendantes de roues d'un essieu de véhicule, caractérisé en ce que - le premier (23) et le deuxième bras (22) formant levier sont essentiellement parallèles et reliés entre eux -par l'intermédiaire d'une pièce de liaison (21) rigide en torsion, - la barre de torsion (11), sur laquelle l.e troisième bras (12) formant levier est formé ou fixé rigidement, est guidée à l'intérieur ou sur la pièce de liaison (21), le long de celle-ci, et est fixée solidaire en rotation à l'extrémité de la pièce de liaison (21) dans la zone du point de fixation du premier bras (23) formant levier, et - un élément d'amortissement (33), disposé verticalement ou à peu près verticalement, est fixé de façon articulée au deuxième bras formant levier (22) et relié de façon articulée, à son extrémité libre, directement ou par l'intermédiaire d'une partie d'essieu (1) à la bielle de couplage (31). 2. Système passif d'amortissement de roulis selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pièce de liaison (21) et la barre de torsion (11) ont le même axe d'oscillation (19). 3. Système passif d'amortissement de roulis selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pièce de liaison (21) est un tube entourant la barre de torsion (11). 4. Système passif d'amortissement de roulis selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément d'amortissement (33) est un amortisseur de chocs hydraulique. 5. Système passif d'amortissement de roulis selon la revendication 1, caractérisé en ce que les multiplications/démultipli- cations de course pour la bielle de couplage (31) et l'amortisseur de roulis (33) sont approximativement égales.