Brevet FR2835024A1 — publié le 20030725

BRAS, OU BIELLE, DE LIAISON ET SON PROCÉDÉ DE FABRICATION La présente invention concerne un bras, ou bielle, de liaison et son procédé de fabrication. Elle s'applique en particulier, mais non exclusivement, aux bras, ou biellettes, de liaison employés dans les mécanismes d'essieu, ou de train, aussi bien avant ou arrière d'un véhicule, principalement dans l'ensemble des systèmes de liaison au sol. D'une manière générale, la conception et l'adaptation de trains véhicules automobiles sont surtout basées sur le principe de faire jouer un rôle de guidage aux éléments de suspension, par exemple les trains dit"Mc Pherson". L'assemblage de trois éléments assure la liaison entre l'ensemble porte roue et le châssis. Ces éléments sont le bras de suspension, la bielle ou bras de liaison, de guidage et le combiné ressort/amortisseur. Mais ces assemblages, même s'ils apportent des améliorations sensibles tant sur le plan du confort que sur le plan du comportement routier, ne permettent pas que la "jambe de force"participe au guidage de la route. Ainsi, il est généralement nécessaire de modifier l'architecture du susdit assemblage. En conséquence, la technologie des bras superposés, ou multi-bras, appliquée aux essieux, ou trains, a pour objet de découpler et de séparer les fonctions desdits essieux, ou desdits trains, c'est-à-dire le guidage de la roue et la suspension. À l'heure actuelle, on trouve sur le marché des systèmes utilisant des bras pour assurer la liaison au sol. Ces bras sont classiquement fabriqués en tôle métallique emboutie ou moulée, par exemple en aluminium. Les articulations, dont le rôle est d'assurer la liaison entre le bras et un élément extérieur, sont souvent ajoutées par une opération d'emmanchement ou sont assemblées par des moyens mécaniques, par exemple par vissage. Par ailleurs, on connaît le brevet européen NO EP 370342 qui propose un bras de liaison dans lequel les nervures de renforcement sont en matière plastique injectée et dans lequel l'assemblage au corps de base s'effectue en des points de liaison discrets, à travers des perforations pratiquées dans le corps de base, à travers lesquelles la matière plastique traverse et déborde sur les surfaces des perforations. Les solutions proposées par l'art antérieur présentent un certain nombre d'inconvénients majeurs. Tout d'abord, ces biellettes de liaison complètes, c'est-à-dire le bras ainsi que les articulations fixées aux extrémités, sont souvent de conception complexe ce qui entraîne des coûts de fabrication très importants. Les biellettes, quasi-essentiellement constituées de métal, sont particulièrement lourdes alors que l'on cherche à produire des véhicules d'un poids de plus en plus faible, tout en conservant, bien entendu, des qualités de résistance satisfaisantes. Par ailleurs, le métal, en particulier soumis à des efforts importants, est particulièrement sujet à la corrosion ; ce phénomène de corrosion sous contrainte étant très marqué et important à considérer. Enfin, la précision de l'entre axe des articulations du bras de liaison est souvent de tolérance de fabrication importante, ce qui pénalise l'emploi, la précision dans l'architecture et le positionnement du train, ceci induisant une plage de diversité du comportement routier, très disparate d'un véhicule à l'autre. L'invention a donc plus particulièrement pour but de remédier à ces inconvénients. Elle propose à cet effet un procédé de fabrication d'un bras, ou bielle, de liaison notamment pour les trains avant ou arrière des véhicules automobiles, comportant éventuellement une étape préalable d'assemblage d'une armature, une étape préalable de fabrication d'une pluralité d'articulations, une étape de réalisation d'un corps rigide assurant notamment la fixation entre ladite armature et lesdites articulations, caractérisé en ce que l'étape de réalisation dudit corps consiste à disposer ladite armure et lesdites articulations dans un moule et à effectuer leur surmoulage grâce à un polymère, thermoplastique ou thermodurcissable, formant ledit corps. Selon une possibilité offerte par l'invention, l'armature sera en métal, par exemple en un alliage d'aluminium. Avantageusement, l'étape d'assemblage d'une armature consistera en la fixation d'une armature inférieure et d'une armature supérieure. Cette fixation sert effectuée par l'insertion d'au moins une portion d'une des deux armatures dans au moins une portion de l'autre armature ; les deux portions étant de géométrie et de dimensions complémentaires. On pourra également les souder ou les clincher. Selon un mode d'exécution de l'invention, l'étape de fabrication d'une pluralité d'articulations consistera en un surmoulage d'une armature intérieure, après sa phase de préparation à l'adhésion, par un élastomère. Consécutivement, la face extérieure de l'élastomère sera enduite d'un produit adhésif permettant la fixation du polymère thermoplastique injecté lors de la phase suivante. De la même manière, chaque articulation pourra comprendre en outre au moins une armature intermédiaire conférant une rigidité radialement supérieure aux systèmes de l'art antérieur. Par ailleurs, l'invention concerne un bras, ou bielle, de liaison notamment pour les trains avant ou arrière des véhicules automobiles, comportant une armature, une pluralité d'articulations, un corps rigide assurant notamment la fixation entre ladite armature et lesdites articulations, caractérisé en ce que le corps rigide est un polymère, thermoplastique ou thermodurcissable, surmoulé. Selon deux variantes du bras de liaison de l'invention, ledit polymère surmoulé pourra recouvrir entièrement l'armature ou simplement recouvrir partiellement l'armature. Selon un mode d'exécution de l'invention, l'armature comprend une armature inférieure et une armature supérieure, possédant chacune au moins deux portions se fixant l'une à l'autre, par exemple par l'insertion d'une des deux portions dans l'autre portion, les deux portions présentant une géométrie et de dimensions complémentaires. Grâce à ces particularités, on obtient un bras, ou bielle, de liaison de fabrication simple et présentant un gain de masse très substantiel par rapport aux dispositifs de l'art antérieur. Par ailleurs, le surmoulage polymère thermoplastique permet d'atteindre un gain sensible au niveau du coût de production de ses pièces, habituellement en métal. Sur un plan technique, le procédé de fabrication selon l'invention assure un meilleur alignement des articulations en particulier un plus petit intervalle de tolérance de leur entre axe, améliorant ainsi le positionnement du train et le comportement routier du véhicule. Par ailleurs, grâce au procédé de l'invention, on supprime le moyen conventionnel d'emmanchement des articulations dans le bras ainsi que l'association de dudgeonnage de l'armature intérieure des articulations, ou classiquement par rétreint de l'armature. Enfin, l'invention offre la possibilité d'intégrer des fonctions annexes, par exemple la réalisation d'une ou plusieurs pattes, ou glissières, permettant la fixation, par clippage, d'éléments tels que des faisceaux électriques ou des conduites hydrauliques, évitant ainsi leurs flottements entre le bras de liaison et lesdits, ou ledit, éléments. On pourra également envisager la création de conduits pour le transport de fluides au gaz de part et d'autre des extrémités du bras. Un mode d'exécution de l'invention sera décrit ci-après, à titre d'exemple non limitatif, avec référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective d'un bras, ou d'une bielle, de liaison selon l'invention, fixé à un élément du train avant ou arrière d'un véhicule ; - la figure 2 est une vue en perspective de l'armature et de deux articulations du bras de liaison représenté sur la figure 1 ; - la figure 3 représente l'armature supérieure et l'armature inférieure formant une fois fixées l'une à l'autre l'armature du susdit bras ; - la figure 4 est une vue schématique de la région où a lieu la fixation entre l'armature supérieure et l'armature inférieure ; - la figure 5 représente les deux armatures fixées l'une à l'autre pour former un exemple d'armature envisageable pour le bras, ou la bielle, de liaison selon l'invention ; - la figure 6 représente une vue en perspective d'une partie d'un bras de liaison selon l'invention ; - la figure 7 est une vue de face du bras de liaison selon l'invention marquant un axe AA ; - la figure 8 est une coupe perpendiculaire à l'axe AA illustrant une des articulations du bras de liaison selon l'invention. Le bras, ou bielle, de liaison 1 selon l'invention comprend, comme représenté sur les différentes figures, une armature 2, réalisé préalablement en matière métallique, par exemple en alliage d'aluminium. La fonction de cette armature 2 est de réaliser l'âme, ou l'ossature, du bras de liaison 1. En effet, la majeure partie de la rigidité du bras de liaison 1 selon l'invention est obtenue à partir de cette âme. Dans l'exemple illustré selon en particulier les figures 3 à 5, la susdite armature 2 présente une forme de chenille allongée, avec une partie plane parallèle 3 ou 3'et deux portions recourbées 4, 4'et 5, 5'situées aux deux extrémités de chacune des deux parties planes 3 et 3'. l'armature 2 du bras de liaison 1 est donc composée d'une armature inférieure 5 et d'une armature supérieure 6 ; chacune desdites armatures 5 et 6 étant sensiblement égale et comprenant une des susdites parties planes 3 ou 3'et deux portions recourbées 4,5 ou 4', 5'aux deux extrémités de cette partie plane 3 ou 3'. Par ailleurs, les portions recourbées 4,5 et 4', 5'comportent à leurs extrémités une découpe 7 ou 7' présentant une géométrie particulière. En effet, chaque portion 4 et 5 d'une des deux armatures 6 est respectivement associée à une portion 4'et 5'de l'autre armature 5 de sorte que les deux portions 4, 4'et 5, 5' associées présentent une découpe 7, 7'de géométrie et de dimensions complémentaires entre elles. Ainsi, on obtient l'armature 2 du bras de liaison 1 en fixant les deux armatures, inférieure 5 et supérieure 6, par insertion des deux découpes 7, 7'des portions 4, 4'ou 5, 5'd'une des deux armatures 5 ou 6 respectivement dans les deux découpes 7, 7'des portions 4, 4'ou 5, 5'de l'autre armature 5 ou 6 selon la complémentarité des découpes 7, 7'de chacune des portions 4, 4'et 5, 5'des armatures inférieure 5 et supérieure 6. Le bras de liaison 1 comprend deux articulations cylindrique 8 et 8'dans l'exemple choisi pour illustrer l'invention. Bien entendu, dans d'autres réalisations, ces articulations 8 et 8'pourront présenter des formes différentes, par exemple des formes alvéolées ou sphériques. Ces articulations 8 et 8', dont le but est d'assurer le lien entre le bras de liaison 1 et un élément extérieur, non représenté sur les figures, sont de forme cylindrique et comprennent un orifice cylindrique 9 permettant la fixation audit élément extérieur. Selon l'exemple choisi pour illustrer l'invention, chacune des articulations 8 et 8'est identique et comporte une armature intérieure 10. Néanmoins, les articulations 8 et 81 pourront ne pas être identiques. Dans les figures annexées, les articulations 8 et 8'comportent une armature intermédiaire 12. Selon la figure 8, les articulations 8 et 8' présentent une structure de type sandwich constituées d'armatures intermédiaires 12 favorisant l'augmentation de la raideur des articulations 8 et 8'. Les armatures intermédiaires 12 et intérieure 10, sont reliées, et fixées, entre elles par l'intermédiaire d'un surmoulage en élastomère 13. Bien entendu, les différentes armatures 10 et 12 présentent une rigidité supérieure au surmoulage en élastomère 13. Dans le cas illustré sur les figures, c'est-àdire lors de l'emploi d'articulations 8 et 8', dite de type sandwich , possédant des armatures intermédiaires 12, la réalisation d'un dudgeonnage de l'armature intérieure 10 est indispensable afin de pouvoir compenser le retrait de l'élastomère 13. Le bras de liaison 1 selon l'invention comporte également un corps rigide 14 assurant notamment la liaison entre ladite armature 2 et lesdites articulations 8 et 81. Ce corps rigide 14 est un polymère, thermoplastique ou thermodurcissable, surmoulé sur la susdite armature 2 et les articulations 8 et 81. Selon deux possibilités offertes par l'invention, ledit polymère surmoulé recouvre entièrement l'armature 2, ou bien le polymère surmoulé recouvre partiellement l'armature 2 ; les articulations 8 et 8'étant toujours uniquement recouverte sur sa surface extérieure. Dans le cas d'un recouvrement partiel de l'armature 2, cette dernière est protégée notamment contre la corrosion, par exemple grâce à un traitement chimique. Le bras de liaison 1 selon l'invention comprend au moins une patte 15, ou glissière, assurant sa fixation à un ou plusieurs éléments de liaison 16 du train. Dans l'exemple choisi pour illustrer l'invention, le bras de liaison 1 comprend une pluralité de pattes 15 permettant la fixation à une tuyauterie, ou une conduite, hydraulique ou électrique, classique dans un train de véhicules. Par ailleurs, le bras de liaison 1 pourra comporter un capteur, ou instrument de mesure, fixé par exemple par clippage, grâce à une agrafe. De la même manière, le bras 1 selon l'invention pourra comprendre une masse complémentaire, dénommé"batteur", ayant pour fonction de déplacer les modes propres du bras ou l'ensemble de roue. Le procédé de fabrication du bras, ou de la bielle, de liaison 1 notamment pour les trains avant ou arrière des véhicules automobiles, comporte une étape préalable d'assemblage d'une armature 2, une étape préalable de fabrication d'une pluralité d'articulations 8 et 8 J, une étape de réalisation d'un corps rigide 14 assurant notamment la fixation entre ladite armature 2 et lesdites articulations 8 et 8'. L'étape de réalisation dudit corps consiste à disposer ladite armure 2 et lesdites articulations 8 et 8'dans un moule, non représenté sur les différentes figures, et à effectuer leur surmoulage grâce à un polymère, thermoplastique ou thermodurcissable, formant ledit corps 14. Grâce au procédé selon l'invention, l'opération d'injection permet de se substituer à une opération spécifique de rétreint de l'armature, dans le cadre d'une fabrication classique ; l'idéal étant d'obtenir un rétreint supérieur à 4% de l'épaisseur de l'élastomère. Ainsi, comme cela est indiqué précédemment, l'étape de fabrication d'une pluralité d'articulations 8 et 81 consiste en un surmoulage d'une armature intérieure 10, et éventuellement d'une pluralité d'armatures intermédiaires 12, par un élastomère 13. L'invention est décrite dans ce qui précède à titre d'exemple. Il est entendu que l'homme du métier est à même de réaliser différentes variantes de l'invention sans pour autant sortir du cadre du brevet. REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication d'un bras, ou bielle, de liaison (1) notamment pour les trains avant ou arrière des véhicules automobiles, comportant éventuellement une étape préalable d'assemblage d'une armature (2), une étape préalable de fabrication d'une pluralité d'articulations (8,8'), une étape de réalisation d'un corps rigide (14) assurant notamment la fixation entre ladite armature (2) et lesdites articulations (8,8'), caractérisé en ce que l'étape de réalisation dudit corps consiste à disposer ladite armure (2) et lesdites articulations (8,8') dans un moule et à effectuer leur surmoulage grâce à un polymère, thermoplastique ou thermodurcissable, formant ledit corps (14). 2. Procédé de fabrication d'un bras, ou bielle, de liaison selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'étape d'assemblage d'une armature (2) consiste en la fixation d'une armature inférieure (5) et d'une armature supérieure (6). 3. Procédé de fabrication d'un bras, ou bielle, de liaison selon la revendication 2, caractérisée en ce que la fixation des deux armatures, supérieure (6) et inférieure (5), est effectuée par insertion d'au moins une découpe (7 ou 7') d'une portion (5 ou 5') d'une des deux armatures (5 ou 6) dans au moins une découpe (7 ou 7') d'une portion (5 ou 5') de l'autre armature (5 ou 6) ; les deux portions (5 ou 5') étant de géométrie et de dimensions complémentaires. 4. Procédé de fabrication d'un bras, ou bielle, de liaison selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'armature (2) est en métal, par exemple en un alliage d'aluminium. 5. Procédé de fabrication d'un bras, ou bielle, de liaison selon les revendications 1 et 2, caractérisée en ce que l'étape de fabrication d'une pluralité d'articulations (8, 8') consiste en un surmoulage d'une armature intérieure (10) par un élastomère (13). 6. Procédé de fabrication d'un bras, ou bielle, de liaison selon les revendications 1 et 5, caractérisée en ce que la surface extérieure de l'élastomère (13) surmoulé est enduite d'un produit adhésif permettant la fixation du polymère thermoplastique ou thermodurcissable. 7. Bras, ou bielle, de liaison (1) notamment pour les trains avant ou arrière des véhicules automobiles, comportant une armature (2), une pluralité d'articulations (8, 8'), un corps rigide (14) assurant notamment la fixation entre ladite armature (2) et lesdites articulations (8, 8') caractérisé en ce que le corps rigide (14) est un polymère, thermoplastique ou thermodurcissable, surmoulé. 8. Bras, ou bielle, de liaison (1) selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'armature (2) comprend une armature inférieure (5) et une armature supérieure (6), possédant chacune au moins deux portions se fixant l'une à l'autre, par exemple par l'insertion d'une découpe (7 ou 7') d'une des deux portions (5, 5') dans l'autre découpe (7 ou 7') de l'autre portion (5 ou 5'), les deux découpes (7, 7') des portions (5, 5') étant de géométrie et de dimensions complémentaires. 9. Bras, ou bielle, de liaison (1) selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'armature (2) est en métal, par exemple en un alliage d'aluminium. 10. Bras, ou bielle, de liaison (1) selon la revendication 7, caractérisé en ce que chaque articulation (8, 8') comprend en outre au moins une armature intermédiaire (12), de rigidité supérieure au surmoulage en élastomère (13). 11. Bras, ou bielle, de liaison (1) selon la revendication 7, caractérisé en ce que ledit polymère surmoulé (14) recouvre entièrement l'armature (2). 12. Bras, ou bielle, de liaison (1) selon la revendication 7, caractérisé en ce que le polymère surmoulé (14) recouvre partiellement l'armature (2). 13. Bras, ou bielle, de liaison (1) selon l'une des revendications 7 à 12, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une patte (15), ou glissière, assurant sa fixation à un ou plusieurs éléments de liaison (16) du train. 14. Bras, ou bielle, de liaison (1) selon l'une des revendications 7 à 13, caractérisé en ce qu'il comporte un capteur, ou instrument de mesure, fixé par exemple par clippage, grâce à une agrafe. 15. Bras, ou bielle, de liaison (1) selon l'une des revendications 7 à 14, caractérisé en ce qu'il comprend une masse complémentaire ayant pour fonction de déplacer les modes propres du bras ou l'ensemble de roue.