Brevet FR2890906A1 — publié le 20070323

L'invention concerne un dispositif anti-roulis pour un essieu d'un véhicule ainsi qu'un véhicule comportant un tel dispositif. Les véhicules, automobiles ou tractés, qui, de par leur conception et parfois aussi en raison de la nature de la charge qu'ils sont destinés à transporter, sont exposés au risque d'un roulis et sont équipés en conséquence de moyens anti-roulis pour limiter le mieux possible les mouvements transversaux de la caisse d'un tel véhicule, lorsque le véhicule parcourt par exemple un virage. Les véhicules automobiles sont plus particulièrement dotés de moyens antiroulis afin d'assurer un contact permanent des roues avec le sol, quels que soient les mouvements du véhicule et notamment de sa caisse. La présente invention concerne donc de préférence, mais non exclusivement, les véhicules automobiles dotés d'une suspension métallique, d'une suspension hydropneumatique ou de tout autre système de suspension. Suivant une conception générale, un véhicule comporte un châssis sur lequel est monté une caisse ou une carrosserie destinée à recevoir, selon le type de véhicule, des passagers et/ou des objets à transporter. Le véhicule comprend en outre un ou deux essieux dont chacun est relié au châssis par un élément porteur associé à chaque roue de l'essieu. Les éléments porteurs peuvent être des ressorts ou des amortisseurs ou tout autre système de suspension donnant à l'essieu une liberté de mouvement par rapport au châssis. Le véhicule comprend en outre un système antidévers relié au montage de roue de chacune des roues. Le système antidévers est généralement animé par un actionneur hydraulique, mais parfois aussi par d'autres moyens actifs conformés pour avoir un certain comportement de compensation ou piloté en fonction de paramètres prédéterminés et influant sur le dévers du véhicule. Ainsi, le document EP-1 231 086 enseigne, par exemple, un dispositif antiroulis comportant deux barres de torsion sur lesquelles agit un actionneur comportant des ressorts hélicoïdaux. Aussi efficace et simple de conception un actionneur mécanique puisse être, il n'en reste pas moins que son fonctionnement et son action sont prédéterminés une fois pour toute et qu'ils ne tiennent notamment pas compte du dénivellement et autres caractéristiques du sol sur lequel le véhicule évolue et qui peuvent varier de manière assez significative d'une utilisation d'un véhicule à l'autre. Le but de l'invention est de remédier aux inconvénients mentionnés cidessus et de proposer une solution permettant de corriger le devers d'un véhicule avec des moyens ayant une structure simple. Le but de l'invention est atteint avec un dispositif anti-roulis pour un essieu d'un véhicule ayant un châssis et une caisse et comprenant un élément porteur associé à chaque roue et supporté par un montage correspondant de chaque roue, ainsi qu'un système anti-dévers comportant deux barres de torsion reliées aux montages de roue et un actionneur destiné à agir sur les barres de torsion. Conformément à l'invention, le dispositif comprend une entretoise conformée pour relier les deux barres de torsion entre elles à la fois de façon mécanique et avec un entraxe entre elles et de façon à conserver à chacune des barres de torsion sa liberté de rotation autour de son axe, ainsi que des moyens de détection de mouvements transversaux de la caisse du véhicule et des moyens de commande exploitant des signaux provenant des moyens de détection et commandant l'actionneur. Grâce à cette disposition de l'invention, le 35 dispositif anti-roulis agit individuellement sur chaque essieu auquel il est associé. Le dispositif anti-roulis de l'invention est conçu de manière à pouvoir se présenter sous la forme d'un moyen très compact sans que cette compacité ait une influence défavorable sur les capacités de compensation du dispositif. En effet, du fait que les deux barres de torsion associées respectivement à la roue droite et à la roue gauche de l'essieu, soient reliées entre elles avec un entraxe, au lieu d'être alignées l'une sur l'autre, ouvre la voie pour une action simultanée sur chacune des deux barres de torsion par le même actionneur, tout en laissant sa propre liberté de rotation à chacune des barres de torsion. La présente invention sera décrite ci-après dans une configuration comprenant un actionneur hydraulique comportant un corps et une tige piston montée coulissante dans le corps. Toutefois, il est rappelé que l'invention peut être mise en oeuvre aussi avec un actionneur mécanique, notamment électromécanique, dont les paramètres de fonctionnement peuvent être variés sur la base de signaux engendrés par des moyens de détection de mouvements transversaux de la caisse du véhicule et des moyens de commande exploitant ces signaux et permettant de commander l'actionneur. L'invention concerne également les caractéristiques ci-après, considérées isolément ou en combinaison: - l'actionneur est relié aux barres de torsion par des renvois solidaires en rotation aux barres de torsion, mais libres en rotation autour d'un axe perpendiculaire au sens d'action de l'actionneur; - les barres de torsion et l'actionneur sont portés par deux paliers solidaires du châssis du véhicule et recevant chacun une barre de torsion correspondante; - les barres de torsion et l'actionneur sont reliés à l'essieu par deux leviers dont chacun est solidaire en rotation d'une barre de torsion correspondante, les barres de torsion étant par ailleurs reliées aux montages de roue par des tigcs biellettes solidaires en rotation aux barres de torsion et articulées aux montages de roue. Le but de l'invention est également atteint avec un véhicule automobile comprenant un élément de sécurité selon la description ci avant. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description ci-après d'un mode de réalisation de l'invention. Cette description est faite en référence aux dessins annexés dont la figure 1 montre le schéma fonctionnel du dispositif de l'invention, la figure 2 représente un exemple de réalisation du dispositif de l'invention, et les figures 3 et 4 représentent, par extrait, l'entretoise du dispositif de l'invention sous des perspectives différentes. La figure 1 représente le schéma fonctionnel d'un dispositif anti-roulis selon l'invention. Sur ce schéma, de même que sur les autres figures, la plupart des numéros de référence sont complétés par la lettre d ou la lettre g indiquant respectivement le côté droit ou le côté gauche du véhicule, vue dans le sens de la marche avant du véhicule. La figure 1 représente le schéma fonctionnel du dispositif de l'invention appliqué à un véhicule ayant un châssis A porteur d'une caisse B. Le châssis A est porté par deux éléments porteurs par essieu, par exemple deux amortisseurs, un élément porteur 2d qui, lui, est supporté par le montage de roue 15d sur lequel est monté une roue droite 14d, et un élément porteur 2g qui, lui, est supporté par un montage de roue 15g sur lequel est monté une roue gauche 14g. Pour détecter des mouvements transversaux du châssis A et de la caisse B du véhicule, des détecteurs de mouvements transversaux C sont montés sur la caisse B. Sans sortir du principe de la présente invention, il est également concevable que les détecteurs de mouvements transversaux C soient montés sur le châssis A. Toutefois, le débattement du véhicule résultant des mouvements transversaux étant plus facile à déceler sur la caisse B et notamment à une certaine distance du châssis A, le montage des capteurs C sur la caisse B est préféré. Le dispositif anti-roulis de l'invention comporte un système anti-dévers comprenant essentiellement deux barres de torsion ld, 1g reliées aux montages de roue 15d, 15g et un actionneur 7 destiné à agir sur les barres de torsion ld, 1g en fonction de paramètres prédéterminés influents sur le dévers du véhicule. Le dispositif anti-roulis de l'invention comprend par ailleurs une entretoise 3 sous la forme de deux brides montées parallèlement l'une à l'autre et présentant chacune deux lumières destinées à recevoir les barres de torsion 1d, lg. Comme la figure 3 le montre plus particulièrement, la barre de torsion ld est insérée dans l'ensemble de brides 31, 32 de l'entretoise 3 par un côté alors que la barre de torsion 1g est insérée par l'autre côté. Suivant la représentation de la figure 3, par exemple, la barre de torsion droite ld est insérée par le côté droit alors que la barre de torsion gauche 1g est insérée par le côté gauche de l'entretoise 3. Plus précisément, les deux brides 31, 32 de l'entretoise 3 sont disposées parallèlement l'une à l'autre de manière à ce que les deux lumières de l'une des deux brides soient alignées axialement sur les lumières correspondantes de l'autre bride. Ainsi, la barre de torsion ld est insérée par un côté de l'entretoise 3 dans une des deux paires de lumières alignées alors que la barre de torsion 1g est introduite à partir de l'autre côté dans l'autre paire de lumières alignées. L'actionneur 7 est relié aux barres de torsion ld, 1g par deux renvois 8d, 8g qui, par l'une de leurs deux extrémités opposées, sont solidaires en rotation à la barre de torsion correspondante et libre en rotation autour d'un axe 9d, 9g disposé perpendiculairement au sens d'action de l'actionneur 7. Plus précisément, le corps 5 de l'actionneur 7 est relié, libre en rotation autour d'un axe 9g, à un renvoi 8g qui, lui, est solidaire en rotation à la barre de torsion lg. De manière correspondante, la tige piston 6 avec sa pièce de raccordement 61, est rattachée, libre en rotation autour d'un axe 9d, à la barre de torsion ld dont la pièce de raccordement 61 est solidaire en rotation. Comme le montre plus particulièrement la figure 4, l'ensemble formé par les barres de torsion ld, 1g et l'actionneur 7 est porté par deux paliers 10d, 10g solidaires du châssis A du véhicule. Chacun des paliers 10d, 10g est relié à l'essieu par deux leviers lld, 11g dont chacun est solidaire en rotation de la barre de torsion ld, 1g correspondante. Les barres de torsion 1d, 1g sont par ailleurs reliées aux montages de roue 15d, 15g par des e biellettes 12d, 12g solidaires en rotation aux barres de torsion ld, 1g et cont sarticulées aux montages de roue 15d, 15g. Le fonctionnement du dispositif anti-roulis de l'invention est le suivant. Lorsque le véhicule effectue un mouvement pur de pompage, c'est-à-dire lorsque la caisse de véhicule bascule strictement vers l'avant ou vers l'arrière, dans le sens de la marche avant du véhicule, il n'y a aucun mouvement transversal du véhicule. En conséquence, les capteurs de mouvements transversaux C ne détectent aucun mouvement transversal et n'engendrent donc pas de signal susceptible de pouvoir être envoyé vers les moyens de commande D. Lors d'un mouvement de pompage, les roues gauche et droite de l'essieu se déplacement simultanément et dans le même sens vis à vis du véhicule. En conséquence, des efforts Pl et P2 agissant sur l'actionneur 7 sont égaux. Ainsi, l'actionneur 7 sera déplacé dans son ensemble suivant le sens de rotation ou de torsion des barres de torsion ld, lg. La longueur de l'actionneur 7 ne varie donc pas quelle que soit la position momentanée du véhicule. Si par contre le véhicule effectue des mouvements de roulis soit de droite soit de gauche, mouvements engendrés par un mouvement transversal du véhicule par rapport au sol, les roues gauche et droite se déplacent en sens inverse vis à vis de la caisse. Ainsi, par exemple, lors d'un virage à droite, la caisse du véhicule va effectuer un mouvement transversal vers la gauche. Ce mouvement transversal vers la gauche a pour conséquence que la roue gauche rentre dans la caisse alors que la roue droite en sort. La valeur de l'angle d'inclinaison résultant de ce mouvement transversal dépend de la façon plus ou moins serrée avec laquelle le véhicule parcourt le virage. En même temps, le mouvement transversal vers la gauche entraîne une torsion de la barre de torsion dans un sens et celui de la barre de torsion ld dans l'autre sens. Autrement expliqué, le mouvement transversal de la caisse du véhicule vers la gauche fait remonter la roue gauche par rapport au niveau formé par le châssis alors que ce même mouvement fait descendre la roue de droite par rapport au niveau formé par le châssis. Pour stabiliser le véhicule, donc pour compenser le mouvement de roulis, les moyens de commande D, qui exploitent des signaux provenant des détecteurs C commandent l'actionneur 7 de façon que la roue droite monte par rapport au niveau du châssis et que la roue gauche descende par rapport à ce même niveau. Le rôle des moyens de commande D est ainsi de répartir des forces exercées sur l'actionneur 7 suivant 35 l'envergure du roulis que le véhicule subit. 2890906 8 Lorsque le véhicule parcourt un virage à gauche, la description ci-avant s'applique de manière analogue avec des sens de mouvement inversés. REVENDICATIONS 1. Dispositif anti-roulis pour un essieu d'un véhicule ayant un châssis (A) et une caisse (B) et comprenant un élément porteur (2d, 2g) associé à chaque roue (14d, 14g) et supporté par un montage correspondant (15d, 15g) de chaque roue (14d, 14g), ainsi qu'un système anti-dévers comportant deux barres de torsion (ld, 1g) reliées aux montages de roue (15d, 15g) et un actionneur (7) destiné à agir sur les barres de torsion (ld, 1g), caractérisé en ce que le dispositif comprend une entretoise (3) conformée pour relier les deux barres de torsion (id, 1g) entre elles à la fois de façon mécanique et avec un entraxe entre elles et de façon à conserver à chacune des barres de torsion (ld, 1g) sa liberté de rotation autour de son axe (4d, 4g), ainsi que des moyens de détection (C) de mouvements transversaux de la caisse (B) du véhicule et des moyens de commande (D) exploitant des signaux provenant des moyens de détection (C) et commandant l'actionneur (7). 2. Dispositif anti-roulis selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'actionneur (7) est un actionneur hydraulique comportant un corps (5) et une tige piston (6) montée coulissant dans le corps (5). 3. Dispositif anti-roulis selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'actionneur (7) est relié aux barres de torsion (ld, 1g) par des renvois (8d, 8g) solidaires en rotation aux barres de torsion (ld, 1g), mais libres en rotation autour d'un axe (9d, 9g) perpendiculaire au sens d'action de l'actionneur (7). 4. Dispositif anti-roulis selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les barres de torsion (ld, 1g) et l'actionneur (7) sont portés par deux paliers (10d, 10g) solidaires du châssis (A) du véhicule et recevant chacun une barre de torsion (id, 1g) correspondante, et qu'ils sont reliés à l'essieu par deux leviers (lld, 11g) dont chacun est solidaire en rotation d'une barre de torsion (ld, 1g) correspondante, les barres de torsion (ld, 1g) étant par ailleurs reliées aux montages de roue (15d, 15g) par des tiges biellettes (12d, 12g) solidaires en rotation aux barres de torsion (ld, 1g) et articulées (12d, 12g) aux montages de roue (15d, 15g). 5. Dispositif anti-roulis selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'entretoise (3) comporte deux brides (31, 32) montées parallèlement l'une à l'autre et présentant chacune deux lumières destinées à recevoir les barres de torsion (ld, 1g). 6. Véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend un élément de sécurité selon l'une quelconque 15 des revendications 1 à 5.