Brevet FR2786132A1 — publié le 20000526

"Dispositif de liaison d'une barre anti-roulis à un organe mobile du train d'un véhicule automobile" La présente invention concerne un dispositif de liaison d'une barre de torsion anti-roulis à un organe mobile du train d'un véhicule automobile. Les barres de torsion anti-roulis montées sur les véhicules servent à compenser les mouvements relatifs des parties mobiles des trains gauche et droite suspendus à la caisse du véhiculeainsi qu'à assurer le maintien de la caisse en virage. Dans l'état actuel de la technique, les extrémités des barres de torsion anti-roulis sont directement fixées sur les parties mobiles des trains par l'intermédiaire d'une articulation élastique ou d'une biellette. Cette disposition conduit à un compromis de réglage qui ne peut satisfaire à la fois les critères de tenue de route du véhicule et de confort pour les passagers. La présente invention a pour but d'améliorer les effets des barres de torsion anti-roulis afin d'améliorer en mme temps la tenue de route du véhicule et le confort des passagers. Le dispositif de liaison d'une barre anti-roulis à un organe mobile du train d'un véhicule automobile, objet de la présente invention, comprend un vérin principal comprenant un piston divisant son compartiment en deux chambres et dont le corps et la tige de piston sont respectivement reliés à ladite barre anti-roulis et audit organe mobile ; des moyens d'accumulation d'effort reliés audit piston et agissant en sens opposés par rapport à une position médiane stable du piston ; des conduits de liaison desdites chambres à un réservoir sur lesquels sont prévus des moyens d'obturation ; et des moyens de commande agissant sous l'effet de la pression dans l'une ou l'autre desdits chambres sur lesdits moyens d'obturation et adaptés pour verrouiller ces derniers dans leur position de fermeture desdits conduits lorsque cette pression dépasse une valeur déterminée ; de telle sorte qu'en dessous de cette valeur déterminée le piston du vérin est susceptible d'etre libre, lesdits moyens d'accumulation agissant sur le piston en série avec l'effet de la barre anti-roulis. Selon l'invention, lesdits moyens de commande comprennent de préférence un vérin capteur d'effort à deux chambres séparées par un piston, dont le corps et la tige de piston sont respectivement reliés à ladite barre anti-roulis et audit organe mobile. Selon l'invention, lesdits moyens de commande comprennent de préférence des valves d'obturation montées sur lesdits conduits de liaison et dont l'organe de fermeture est soumis respectivement à la pression régnant dans les chambres dudit vérin capteur d'effort. Selon l'invention, ledit vérin principal et ledit vérin capteur d'effort sont de préférence montés en série de manière à comporter un corps et une tige de piston communs. Selon l'invention, lesdits moyens d'accumulation d'effort comprennent de préférence des vases d'expansion sous pression reliés respectivement aux chambres dudit vérin capteur d'effort. Le dispositif de liaison selon l'invention peut en outre comprendre des moyens de détection sensibles à au moins certains mouvements verticaux du véhicule et adaptés pour agir de façon à fermer lesdits conduits en l'absence de détection. Selon l'invention, lesdits moyens de détection comprennent un distributeur hydraulique monté sur lesdits conduits, dont le corps est porté par le véhicule et qui comprend un coulisseau suspendu à un moyen de rappel et mobile sous l'effet des mouvements du véhicule, de telle sorte que ce coulisseau obstrue lesdits conduits uniquement dans une position stable médiane. Selon l'invention, le corps du distributeur précité est porté par un organe non-suspendu du train du véhicule. Le dispositif de liaison selon l'invention peut en outre comprendre des conduits auxiliaires reliant les chambres dudit vérin principal au réservoir par l'intermédiaire de clapets anti-retour. La présente invention sera mieux comprise à l'étude d'un dispositif de liaison d'une barre de torsion anti-roulis à un train d'un véhicule automobile, décrit à titre d'exemple non limitatif et illustré par le dessin sur lequel : -la figure unique représente schématiquement, en coupe, un dispositif de liaison selon la présente invention. On voit sur la figure unique que le dispositif de liaison 1 représenté comprend un corps de vérin 2 qui comprend deux compartiments 3 et 4 séparés par une cloison radiale 5, qui sont respectivement divisés en deux chambres 6,7 et 8,9 par des pistons 10 et 11 qui sont portés par une tige commune de piston 12 traversant la cloison radiale 5 de façon étanche, de manière à constituer un vérin principal 13 et un vérin capteur d'efforts 14. Le corps 2, commun aux deux vérins 13 et 14, est relié à un organe mobile 15 d'un train support de roue d'un véhicule automobile, par exemple son triangle inférieur. L'extrémité de la tige commune de piston 12, qui s'étend à l'extérieur du corps 2, est reliée à l'extrémité d'une barre de torsion 16 du véhicule automobile, schématisée sur le dessin par un ressort. Ainsi, le double vérin 13,14 constitue un élément intermédiaire de liaison entre l'organe mobile 15 du train et la barre de torsion 16, étant entendu qu'un organe mobile du train opposé du véhicule est relié à ladite barre de torsion anti-roulis 16 par un dispositif de liaison identique. Le dispositif de liaison 1 comprend en outre un distributeur hydraulique 17 constituant une valve sismique à axe vertical, qui comprend un corps 18 dans lequel est disposé un coulisseau libre 19 mobile verticalement et porté par et suspendu à deux ressorts opposés 20 et 21, tels que, sans contrainte extérieure, le coulisseau 19 occupe une position verticale médiane. Le corps 18 du distributeur 17 est fixé à un organe mobile 15 du train du véhicule mais pourrait également tre fixé contre le corps 2 du double vérin 13,14. Le coulisseau 19 comprend un axe 22 qui présente, espacé axialement, deux parties cylindriques en saillie 23 et 24 coulissant dans un alésage du corps 18. Dans sa partie médiane, le corps 18 comprend une chambre 25 qui présente latéralement, à son extrémité inférieure, des passages radiaux 26 et 27 et, à son extrémité supérieure, des passages radiaux 28 et 29. La chambre 25 et les passages 26,27,28 et 29 sont disposés de telle sorte que, quand le coulisseau 19 est à sa position médiane précitée, ces passages sont obstrués et que, lorsqu'il glisse vers le haut à partir de sa position médiane précitée, les passages 28 et 29 communiquent au travers de la chambre 25 et, lorsqu'il glisse vers le bas, les passages 26 et 27 communiquent au travers de la chambre 25. Des passages 26 et 28 sont reliés par un conduit 30 qui est luimme relié aux chambres 6 et 7 du vérin principal 13 par respectivement des conduits 31 et 32 sur lesquels sont prévues des valves d'obturation 33 et 34. Les passages 27 et 29 du distributeur 17 sont reliés à un réservoir d'huile 35 via un conduit 36. Les organes d'obturation 37 et 38 des valves 33 et 34 sont respectivement soumis à la pression régnant dans les chambres 8 et 9 du vérin capteur d'efforts 14 par l'intermédiaire de conduits 39 et 40 sur lesquels sont prévues des restrictions 41 et 42. Les chambres 6 et 7 du vérin principal 13 sont respectivement reliées au réservoir 35 par des conduits 43 et 44 sur lesquels sont prévus des clapets anti-retour 45 et 46 fermés dans le sens chambres vers réservoir. Les chambres 8 et 9 du vérin capteur d'efforts 14 sont reliées respectivement à des vases d'expansion 47 et 48 accumulateurs d'efforts par des conduits 49 et 50 afin de compenser les variations de volume des chambres 8 et 9 du vérin capteur d'efforts 14. Il résulte de la description qui précède que, lorsque le coulisseau 19 du distributeur 17 est à sa position médiane précitée, il constitue un organe d'obturation des conduits 31,32 et 36 de liaison des chambres 6 et 7 du vérin principal 13 au réservoir 35, immobilisant ainsi le piston 10 et en conséquence la tige commune de piston 12 par rapport au corps 2 du double vérin 13,14. Par contre, lorsque le distributeur 17 subit les mouvements verticaux de l'organe du véhicule sur lequel il est monté, son coulisseau 19 oscille verticalement de part et d'autre de sa position médiane précitée, mettant alors en communication les chambres 6 et 7 du vérin principal 13 avec le réservoir 35, au travers de sa chambre 25 comme décrit précédemment, de telle sorte qu'il ne constitue plus un organe d'obturation des conduits 31 et 32 et laisse libre le piston 10. Par ailleurs, lorsque la pression dans l'une des chambres 8 et 9 du vérin capteur d'efforts 15, engendrée par les mouvements de la tige commune de piston 12 par rapport au corps 2 sous 1'effet des efforts transmis entre l'organe mobile 15 et la barre de torsion 16, dépasse une valeur prédéterminée qui dépend des restrictions 41 et 42 et des vases d'expansion 47 et 48, cette pression agit sur les organes mobiles 37 ou 38 des valves d'obturation 33 ou 34 qui alors ferment ou obstruent les conduits 31 ou 32, immobilisant ainsi le piston 10 et en conséquence la tige commune de piston 12 par rapport au corps 2. Par contre, lorsque la pression dans l'une des chambres 8 et 9 du vérin capteur d'efforts 12 est inférieure à la valeur prédéterminée précitée, les valves 33 et 34 sont ouvertes et les chambres 6 et 7 du vérin principal 13 peuvent tre reliées au réservoir 35, au travers du distributeur 17, les mouvements de la tige commune de piston 12 étant alors libres. Il s'ensuit que le dispositif de liaison 1 peut présenter plusieurs états de fonctionnement lorsque le véhicule qui le porte se déplace. Premier exemple : Cas d'une route en bon état. Lorsque le véhicule se déplace en ligne droite, le coulisseau 19 du distributeur 17 reste à sa position médiane précitée de telle sorte que le piston 10 du vérin principal 13 est immobilisé et en conséquence la tige commune du piston 12 est immobilisée par rapport au corps commun 2 du double vérin 13,14. La barre de torsion anti-roulis 16 produit alors tous ses effets puisqu'elle est reliée à l'organe mobile 15 par une liaison rigide contituée par le double vérin 13,14 à l'état bloqué. Lorsque le véhicule prend un virage, dans la mesure où l'organe mobile 19 du distributeur 17 reste à sa position médiane précitée et que sous 1'effet dela pression régnant dans l'une ou l'autre des chambres 9 ou 8 du vérin capteur d'efforts 14, l'une ou l'autre des parties mobiles 38 ou 37 des vérins 34 ou 33 interdit la circulation d'huile entre l'une ou l'autre des chambres 6 ou 7 du vérin principal 13 et la canalisation 30, cet état bloqué du double vérin 13,14 est maintenu. Deuxième exemple : Cas d'une route en mauvais état. En ligne droite, le coulisseau 19 du distributeur 17 subit des oscillations verticales, à 1'encontre des ressorts 20 et 21, de telle sorte que les chambres 6 et 7 du vérin principal 13 sont directement reliées au réservoir 35 comme on l'a décrit précédemment. Dans la mesure où les variations de pression dans les chambres 8 et 9 du vérin capteur d'efforts 14 ne sont pas suffisantes pour actionner les organes d'obturation 37 et 38 des valves 34 et 33 comme on l'a expliqué précédemment, la tige commune de piston 12 est libre de coulisser par rapport au corps commun 2 du double vérin 13,14, de telle sorte que la liaison entre la barre de torsion 16 et l'organe mobile 15 du véhicule s'effectue par l'intermédiaire des vases 47 et 48 d'accumulation d'efforts qui agissent alors en série avec la barre de torsion 16 en réduisant les effets de cette dernière, ces vases 47 et 48 d'accumulation d'efforts étant choisis en conséquence. Lorsque le véhicule s'engage dans un virage et à s'incliner d'un coté, la pression régnant dans l'une des chambres 8 et 9 du vérin capteur d'efforts 14 augmente et agit sur l'organe d'obturation correspondant 37 ou 38 des valves 33 ou 34 en provoquant l'obturation des conduits de liaison 31 ou 32. Immédiatement, le piston 10 du vérin principal 13 se trouve immobilisé et le double vérin 13,14 constitue une liaison rigide entre l'organe mobile 15 du véhicule et la barre de torsion 16 de telle sorte que cette dernière produit tous ses effets. Troisième cas : Passage d'une route en bon état sur une route en mauvais état et passade d'une route en mauvais état sur une route en bon étant. en ligne droite ou en virage. Dans ces cas, les changements d'état du dispositif de liaison 1 peuvent se déduire immédiatement des deux cas expliqués ci-dessus et dépendent d'une part de la fréquence de résonance de l'ensemble constitué du coulisseau 19 et des ressorts 20 et 21 du distributeur 17 et d'autre part des vases 47 et 48 accumulateurs d'efforts et des restrictions 41 et 42 au travers desquelles les variations de pression dans les chambres 8 et 9 du vérin capteur d'efforts 14 sont susceptibles d'agir sur les organes d'obturation 37 et 38 des valves 33 et 34. Il résulte de ce qui précède que le dispositif de liaison 1 permet d'améliorer le confort des passagers du véhicule tout en assurant une bonne tenue de route. Dans une variante, le distributeur hydraulique 17 pourrait tre supprimé, les chambres 6 et 7 étant alors reliées directement au réservoir 35 par l'intermédiaire des valves 33 et 34. Dans ce cas, seules les valves 33 et 34 constitueraient des moyens de blocage du double vérin 13,14 uniquement sous 1'effet du vérin capteur d'efforts 14 comme on l'a décrit précédemment. La présente invention ne se limite pas à 1'exemple ci-dessus décrit. Bien des variantes de réalisation sont possibles sans sortir du cadre défini par les revendications annexées. REVENDICATIONS 1. Dispositif de liaison d'une barre anti-roulis à un organe mobile du train d'un véhicule automobile, caractérisé par le fait qu'il comprend un vérin principal (13) comprenant un piston (10) divisant son compartiment en deux chambres (6,7) et dont le corps (2) et la tige de piston (12) sont respectivement reliés à ladite barre anti-roulis (16) et audit organe mobile (15) ; des moyens d'accumulation d'effort (47, 48) reliés audit piston (10) et agissant en sens opposés par rapport à une position médiane du piston ; des conduits (31,32) de liaison desdites chambres (6,7) à un réservoir (35) sur lesquels sont prévus des moyens d'obturation ; et des moyens de commande (37,38) agissant sous l'effet de la pression dans l'une ou l'autre desdits chambres sur lesdits moyens d'obturation et adaptés pour verrouiller ces derniers dans leur position de fermeture desdits conduits lorsque cette pression dépasse une valeur déterminée ; de telle sorte qu'en dessous de cette valeur déterminée le piston du vérin est susceptible d'tre libre, lesdits moyens d'accumulation agissant sur le piston en série avec 1'effet de la barre anti-roulis. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que lesdits moyens de commande comprennent un vérin capteur d'effort (14) à deux chambres (8,9) séparées par un piston (11), dont le corps (2) et la tige de piston (12) sont respectivement reliés à ladite barre anti-roulis (16) et audit organe mobile (15). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que lesdits moyens de commande comprennent des valves d'obturation (33,34) montées sur lesdits conduits de liaison (31,32) et dont l'organe de fermeture est soumis respectivement à la pression régnant dans les chambres dudit vérin capteur d'effort (14). 4. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que ledit vérin principal (13) et ledit vérin capteur (14) d'effort sont montés en série de manière à comporter un corps (2) et une tige de piston (12) communs. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que lesdits moyens d'accumulation d'effort comprennent des vases d'expansion sous pression (47,48) reliés respectivement aux chambres (8,9) dudit vérin capteur d'effort (14). 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il comprend des moyens de détection (17) sensibles à au moins certains mouvements verticaux du véhicule et adaptés pour agir de façon à fermer lesdits conduits en l'absence de détection. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé par le fait que lesdits moyens de détection comprennent un distributeur hydraulique (17) monté sur lesdits conduits de liaison (31,32), dont le corps (18) est porté par le véhicule et qui comprend un coulisseau (19) suspendu à un moyen de rappel (20,21) et mobile sous l'effet des mouvements du véhicule, de telle sorte que ce coulisseau obstrue lesdits conduits uniquement dans une position stable médiane. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé par le fait que le corps (18) du distributeur précité est porté par un organe nonsuspendu (15) du train du véhicule. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il comprend des conduits auxiliaires (43,44) reliant les chambres dudit vérin principal au réservoir par l'intermédiaire de clapets anti-retour (45,46).