Brevet FR2886886A1 — publié le 20061215

Bras de suspension du type boomerang, dont un rebord présente un prolongement en élévation, et véhicule correspondant. Le domaine de l'invention est celui des véhicules automobiles. Plus précisément, l'invention concerne les bras de suspension pour les véhicules 5 automobiles. On rappelle qu'un bras de suspension est un organe de châssis qui relie un support de roue (avant ou arrière) d'un véhicule à la caisse du véhicule ou à un berceau fixé à la caisse. On connaît plusieurs techniques de bras de suspension, et notamment les 10 bras de suspension de type boomerang (appelés ainsi pour leur similitude de forme avec un boomerang). Un bras de suspension de ce type peut être défini par trois points caractéristiques désignés par les lettres A, B, E. Les points A (centre de l'articulation avant) et B (centre de l'articulation arrière) sont les points d'attache du bras sur le berceau du véhicule et E est le centre de la rotule qui lie le bras à une partie tournante du véhicule. Ces trois points forment le plan principal du bras, dans lequel transitent les efforts arrivant de la roue. Un tel bras de suspension a un mouvement de rotation autour de l'axe X (AB) et suit les mouvements verticaux de la roue du choc au rebond. Les bras de suspensions mono tôles boomerang tels que proposés actuellement sont des bras de forme plane emboutis dans leur partie centrale, avec des bords tombés verticaux. Les emboutis des bras sont de faible profondeur et la zone du logement de la rotule peut être inclinée par rapport au plan principal du bras. Le bras peut également intégrer des fonctions supplémentaires, telles que notamment: permettre le passage d'une visseuse; permettre la fixation d'une barre anti-dévers. Les sections des emboutis ont des formes en U ouvertes plus ou moins 30 refermées et de forme générale rectangulaire. Une autre considération importante lors de la conception des bras de suspension concerne son encombrement et son débattement, notamment en fonction de la répartition spatiale des différents organes qui l'entourent. On comprend que la conception d'un bras de suspension est donc notamment liée à l'architecture du véhicule. La définition du bras doit par conséquent à la fois satisfaire à un cahier des charges qui combine les performances du bras et les contraintes de proximité avec son environnement (pneumatique, barre anti-dévers, biellette de direction, berceau, passage de visseuse...). Or, les performances du bras s'apprécient en particulier vis-à-vis de sa résistance aux contraintes qu'il subit. En pratique, lorsque le véhicule roule, ces contraintes se traduisent notamment par une charge, dirigée dans le sens longitudinal du véhicule, transmise au bras par l'intermédiaire de la roue. Une telle charge impartit au bras une contrainte de flambage s'appliquant notamment sur le côté du bras s'étendant entre les points A et E mentionnés précédemment. Il est donc nécessaire de concevoir le bras avec une rigidité suffisante entre les points A et E pour résister aux contraintes. Certes, une solution simple permet de conférer une augmentation de rigidité, cette solution consistant à augmenter l'épaisseur de la tôle. Toutefois, une telle solution présente un inconvénient en ce qu'elle se traduit par une augmentation non souhaitable du poids du bras, ainsi que par un surcoût lié à l'augmentation de matière. Différentes configurations des bords de bras de suspension ont été 25 proposées dans le but d'apporter de la rigidité sans entraîner d'augmentation de poids. Il a notamment été proposé de border le bras d'un contour réalisé lors d'une phase d'emboutissage et présentant une section en U ouverte vers le bas, le rebord du bras étant délimité par une paroi s'étendant vers le bas appelée 30 communément bord tombé . Une autre solution a été proposée par l'art antérieur selon laquelle, pendant que le véhicule roule et dans le cas où une charge serait appliquée au bras de suspension dans une direction coupant la direction de balancement du bras, ce dernier est conçu de telle sorte que la région où s'exerce une contrainte maximale est une partie non d'extrémité du bras. Pour ce faire, le bras de suspension comprend une partie principale, placée essentiellement à l'horizontale, et des parties latérales courbées vers le bas par rapport aux parties non d'extrémité transversales de la partie principale. De plus, les parties d'extrémité du bras sont courbées à partir des parties 10 d'extrémités inférieures des parties latérales vers un côté intérieur de la section transversale. Les concepteurs de cette solution indiquent que celle-ci est avantageuse à plusieurs titres, outre le fait de l'apport en rigidité sans augmentation de poids. Il est notamment indiqué qu'un tel bras évite l'accumulation de neige ou 15 de glace à l'intérieur du bras, ce qui évite le givrage de celui-ci. Par ailleurs, les concepteurs de ce bras ajoutent que celui-ci est avantageux du point de vue de la protection des parties d'extrémités du bras contre la rouille, ces parties d'extrémités étant orientées de telles sortes que des gravillons projetés depuis l'avant du véhicule ne peuvent venir les frapper, ce qui risquerait de rayer la peinture généralement présente en couche mince au niveau des parties d'extrémités. Cependant, une telle solution implique plusieurs inconvénients. En premier lieu, un tel bras entraîne un effet crochet vis-à-vis d'éventuels objets présents sur le sol. En d'autres termes, les extrémités recourbées sous le bras sont susceptibles d'accrocher certains objets au-dessus desquels le véhicule passe, tels que par exemple des branches, des sacs plastiques ou autres détritus encombrant les routes. Ceci peut bien entendu causer certains désagréments en termes de bruits causés par le battement de ces détritus sur la caisse du véhicule. Dans certains 30 cas, ceci peut même causer une dégradation de certains organes présents sous la caisse du véhicule. Par ailleurs, selon la solution proposée, chaque bord du bras est conçu selon le même principe, le bras présentant donc une raideur importante sur toute sa périphérie, ou quasiment. Aussi, un tel bras ne permet aucune dissipation de contraintes, ce qui se traduit par une transmission quasi intégrale des efforts à la caisse par l'intermédiaire du berceau supportant les bras de ce type. Par conséquent, la rigidité accrue de ces bras entraîne une transmission plus importante des vibrations ou des secousses à la caisse, ce qui n'est pas 10 souhaitable en termes de confort. L'invention a notamment pour objectif de pallier les inconvénients de l'art antérieur. Plus précisément, l'invention a pour objectif de proposer un bras de suspension présentant une grande résistance aux contraintes, ceci sans entraîner 15 d'effet crochet tel que mentionné en référence à l'art antérieur. L'invention a également pour objectif de fournir un tel bras de suspension qui autorise au moins en partie, une dissipation des contraintes qui s'exercent sur lui. L'invention a aussi pour objectif de fournir un tel bras qui soit simple de conception, facile à mettre en oeuvre et qui puisse être fabriqué aisément. Ces objectifs, ainsi que d'autres qui apparaîtront par la suite sont atteints grâce à l'invention qui a pour objet un bras de suspension pour une roue d'un véhicule automobile, du type présentant une forme de boomerang réalisée à partir d'une plaque dont l'une des extrémités, dite extrémité support d'une partie tournante, est destinée à être couplée à une roue, l'autre extrémité, dite articulation avant, et la partie médiane du bras, dite articulation arrière, étant destinées à être couplées à un berceau solidaire du châssis dudit véhicule, caractérisé en ce qu'au moins le rebord d'extrémité s'étendant entre ladite extrémité support d'une partie tournante et ladite articulation arrière présente un prolongement en élévation par rapport à la face, dite face supérieure, de ladite plaque destinée à être dirigée vers le haut lorsque ledit bras est monté sur ledit berceau. De cette façon, on confère au bras de suspension une rigidité sur le rebord du bras soumis à de fortes contraintes, ceci en évitant un effet crochet tel que 5 celui mentionné précédemment. En effet, le prolongement étant prévu en élévation, on supprime, ou à tout le moins on limite considérablement le risque que le bras accroche, voire entraîne, des objets plus ou moins encombrants présents sur le sol. L'invention propose donc une approche opposée aux solutions classiques 10 consistant à apporter de la rigidité au bras en repliant le rebord vers le dessous du bras. En outre, l'invention propose une conception nouvelle de bras de suspension qui permet d'envisager de nouveaux types d'organisation des organes classiquement associés à un bras de suspension. Selon une solution avantageuse, le rebord s'étendant entre ladite articulation avant et ladite articulation arrière présente un bord tombé. Ainsi, comme cela va apparaître plus clairement par la suite, on peut réaliser les rebords du bras avec des rigidités distinctes, autorisant une relative dissipation des contraintes s'exerçant sur le bras et, par conséquent, une atténuation des charges transmises au berceau et donc au châssis du véhicule. En outre, une conception du bras de suspension selon laquelle les extrémités du bras s'étendent dans des directions différentes permet d'éviter des concentrations de vibrations, ce qui évite des effets de résonance. Un tel bras s'avère par conséquent moins sujet à des effets néfastes d'un point de vue acoustique. Selon une solution préférée, ledit prolongement en élévation présente transversalement une partie supérieure courbée. On augmente de cette façon la rigidité du rebord du bras susceptible d'être soumis aux contraintes maximales. Dans ce cas, ladite partie supérieure est préférentiellement courbée de façon que l'extrémité libre dudit prolongement soit dirigée vers le bas, en direction de ladite face supérieure. Un tel bord dit roulé, contribue à augmenter encore la rigidité du rebord correspondant. Selon une première variante ledit prolongement en élévation présente transversalement une courbure continue. Selon une deuxième variante ledit prolongement en élévation présente transversalement une portion sensiblement droite se prolongeant par une partie supérieure courbée. On peut ainsi, selon la variante de réalisation choisie, faire varier la rigidité du rebord correspondant, ceci aussi en fonction de l'architecture souhaitée par les concepteurs de véhicules. Selon une solution avantageuse, le bras de suspension présente, au voisinage d'un rebord s'étendant entre ladite articulation avant et ladite extrémité support, une paroi en élévation par rapport à ladite face supérieure. Dans ce cas, ladite paroi en élévation s'étend préférentiellement jusqu'à ladite partie médiane de façon que ladite articulation avant s'inscrive dans ladite paroi en élévation. Avantageusement, ledit bord tombé et ladite paroi en élévation se rejoignent au niveau de la partie médiane dudit bras. L'invention concerne également un véhicule automobile équipé d'un bras de suspension du type présentant une forme de boomerang réalisée à partir d'une plaque dont l'une des extrémités, dite extrémité support d'une partie tournante, est destinée à être couplée à une roue, l'autre extrémité, dite articulation avant, et la partie médiane du bras, dite articulation arrière, étant destinées à être couplées à un berceau solidaire du châssis dudit véhicule, caractérisé en ce qu'au moins le rebord d'extrémité s'étendant entre ladite extrémité support d'une partie tournante et ladite articulation arrière présente un prolongement en élévation par rapport à la face, dite face supérieure, de ladite plaque destinée à être dirigée vers le haut lorsque ledit bras est monté sur ledit châssis. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation préférentiel de l'invention, et de l'une de ses variantes, donnée à titre d'exemples illustratifs et non limitatifs, et des dessins annexés parmi lesquels: la figure 1 est une vue en perspective d'un bras de suspension selon un mode de réalisation préférentiel de l'invention; la figure 2 est une vue selon une coupe transversale du bras de 10 suspension illustré par la figure 1; la figure 3 est une vue en coupe transversale d'un bras de suspension selon une variante de l'invention. En référence à la figure 1, on rappelle qu'un bras de suspension de type boomerang est défini par tous points caractéristiques: le point A, centre de l'articulation avant du bras; - le point B, centre de l'articulation arrière du bras, destiné à être couplé au berceau du véhicule par une liaison pivotante, de telle sorte que le bras puisse être animé d'un mouvement de rotation autour d'un axe reliant les points A et B; le point E, qui lie le bras à une partie tournante du véhicule. Un tel bras est classiquement réalisé à partir d'une unique plaque en tôle, mise en forme par emboutissage. La tôle présentera par exemple une épaisseur de 4 mm. Tel que déjà mentionné précédemment, le principe de l'invention réside dans le fait de prévoir, à partir du rebord reliant les points B et E, un prolongement en élévation par rapport à la face supérieure 1 du bras, c'est-à-dire la face destinée à être dirigée vers le haut lorsque le bras est monté sur le véhicule. On note que le bras illustré sur la figure 1 est représenté sensiblement 30 dans sa position de montage. La figure 2 procure une vue en coupe transversale du bras représenté par la figure 1 Tel que cela apparaît, le rebord 2 s'étendant entre les points B et E du bras présente un prolongement 21 en élévation par rapport à la face supérieure 1 5 du bras. Selon le présent mode de réalisation de l'invention, le rebord s'étendant entre les points B et A du bras présente un bord tombé 3, c'est-à-dire un bord dont l'extrémité est dirigée vers la face du bras opposé à la face supérieure 1. En outre, le prolongement 21 présente, une partie supérieure courbée 22, 10 la courbure étant en l'occurrence réalisée de telle sorte que l'extrémité libre 23 du prolongement soit dirigée vers la face supérieure 1 du bras. On crée de cette façon un bord dit roulé. On note que, selon le mode de réalisation illustré par la figure 2, le prolongement 21 présent une courbure continue (éventuellement avec un rayon 15 de courbure évolutif). La figure 3 illustre une variante de réalisation selon laquelle le prolongement 21 du rebord du bras présente une portion droite 211 se prolongeant par une partie supérieure courbée. A titre indicatif, le bord roulé présente les caractéristiques suivantes: - les deux plis présentent chacun un rayon de courbure d'environ 8mm; - la portion droite 211 s'étend sur une hauteur d'environ 1 mm (pouvant varier, sur la longueur du prolongement 21, de 1 à 10 mm). Par ailleurs, tel qu'illustré par la figure 1, le bras de suspension présent au voisinage du rebord s'étendant entre les points A et E une paroi 11 en élévation par rapport à la face supérieure du bras 1, cette paroi 11 s'étendant jusqu'à la partie médiane de façon que le centre de l'articulation avant du bras s'inscrive dans cette paroi 11. Selon un mode de réalisation préférentiel du bras de suspension selon l'invention, la paroi 11 et le bord tombé 3 se rejoignent au niveau du point A du bras. REVENDICATIONS 1. Bras de suspension pour une roue d'un véhicule automobile, du type présentant une forme de boomerang réalisée à partir d'une plaque dont l'une des extrémités, dite extrémité support (E) d'une partie tournante, est destinée à être couplée à une roue, l'autre extrémité, dite articulation avant (A), et la partie médiane du bras, dite articulation arrière (B), étant destinées à être couplées à un berceau solidaire du châssis dudit véhicule, caractérisé en ce qu'au moins le rebord d'extrémité s'étendant entre ladite extrémité support (E) d'une partie tournante et ladite articulation arrière (B) présente un prolongement (21) en élévation par rapport à la face (1), dite face supérieure, de ladite plaque destinée à être dirigée vers le haut lorsque ledit bras est monté sur ledit berceau. 2. Bras de suspension selon la revendication 1, caractérisé en ce que le rebord s'étendant entre ladite articulation avant (A) et ladite articulation arrière (B) présente un bord tombé (3). 3. Bras de suspension selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que ledit prolongement (21) en élévation présente 20 transversalement une partie supérieure courbée (22). 4. Bras de suspension selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite partie supérieure (22) est courbée de façon que l'extrémité libre (23) dudit prolongement soit dirigée vers le bas, en direction de ladite face supérieure (1). 5. Bras de suspension selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ledit prolongement (21) en élévation présente transversalement une courbure continue. 6. Bras de suspension selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ledit prolongement (21) en élévation présente transversalement une portion sensiblement droite (211) se prolongeant par une partie supérieure courbée (22). 7. Bras de suspension selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il présente, au voisinage d'un rebord s'étendant entre ladite articulation avant (A) et ladite extrémité support (E), une paroi en élévation (11) par rapport à ladite face supérieure (1). 8. Bras de suspension selon la revendication 7, caractérisé en ce que ladite paroi en élévation (11) s'étend jusqu'à ladite partie médiane de façon que ladite articulation avant (A) s'inscrive dans ladite paroi en élévation (11). 9. Bras de suspension selon les revendications 2 et 8, caractérisé en ce que ledit bord tombé (3) et ladite paroi en élévation (11) se rejoignent au niveau de la 10 partie médiane dudit bras. 10. Véhicule automobile équipé d'un bras de suspension du type présentant une forme de boomerang réalisée à partir d'une plaque dont l'une des extrémités, dite extrémité support (E) d'une partie tournante, est destinée à être couplée à une roue, l'autre extrémité, dite articulation avant (A), et la partie médiane du bras, dite articulation arrière (B), étant destinées à être couplées à un berceau solidaire du châssis dudit véhicule, caractérisé en ce qu'au moins le rebord d'extrémité s'étendant entre ladite extrémité support (E) d'une partie tournante et ladite articulation arrière (B) présente un prolongement (21) en élévation par rapport à la face (1), dite face supérieure, de ladite plaque destinée à être dirigée vers le haut lorsque ledit bras est monté sur ledit châssis.