Brevet FR2901735A1 — publié le 20071207

La présente invention concerne un dispositif d'adaptation pour un train avant d'un véhicule automobile, un véhicule automobile comportant un tel dispositif d'adaptation, ainsi qu'une méthode d'adaptation d'un train avant d'un véhicule automobile. Les véhicules automobiles, et plus particulièrement les voitures de tourismes, sont conçues avec une suspension à roues indépendantes comportant un berceau et, de chaque côté de celui-ci, c'est-à-dire pour chaque roue, un triangle de suspension destiné à supporter un porte moyeu qui est porteur du moyeu de la roue correspondante, ainsi qu'une jambe de force ou tout autre type de jambe élastique formant un élément amortissant. La jambe de force est montée sur le porte moyeu par son extrémité inférieure et sur la caisse du véhicule automobile par son extrémité supérieure. L'extrémité supérieure de la jambe de force est munie d'une coupelle d'appui d'un ressort de suspension. Le train avant comprend par ailleurs une biellette de direction, associée au système de direction du véhicule automobile, et destinée à être montée pivotante sur le porte moyeu. Le train avant comprend par ailleurs une barre stabilisatrice fixée au berceau, la barre stabilisatrice étant liée aux jambes de forces par des biellettes de connexion. La définition d'un train avant est spécifique à chaque modèle de véhicule, voire parfois même spécifique à chaque variante d'un même modèle. En effet, afin de pouvoir répondre aux exigences de performances déterminées pour chaque modèle de véhicule, voire pour chaque variante d'un modèle, le train avant est défini spécifiquement selon l'architecture de la caisse du véhicule automobile, le comportement dynamique du véhicule, par exemple sportif ou pas sportif, et bien d'autres paramètres. Bien qu'une telle conception individuelle paraisse être la seule possibilité pour assurer une diversité dans les véhicules automobiles d'un même fabriquant, il n'en reste pas moins que, dans la logique des plateformes de fabrication, notamment pour limiter la diversité et simplifier ainsi la logistique des pièces à tenir à disposition pour le montage d'un véhicule automobile, on décline plusieurs silhouettes de véhicules automobiles à partir de la même base de véhicule. Mais malgré tous ces efforts, il reste un certain nombre d'organes spécifiques à la silhouette. Il s'ensuit que l'on n'a donc pas toute la communauté de pièces que l'on souhaiterait sur une même plateforme de fabrication. Dans le domaine de la liaison au sol, la diversité a pour origine que les véhicules issus d'une même plateforme ont des paramètres d'architecture différents avec, notamment des hauteurs de caisse différentes, des voies différentes, des empattements différents et souvent aussi des dimensions de pneu différentes. Ces différences sont généralement très importantes et empêchent de réaliser des trains roulants communs assurant un niveau de performance répondant au cahier des charges habituel pour ce qui est des prestations de comportement routier, d'agrément de direction et de sécurité active. Le but de l'invention est de remédier aux 25 inconvénients indiqués ci avant. Plus particulièrement, l'invention doit proposer une solution permettant d'utiliser un train avant commun pour une palette assez large de déclinaison de différentes silhouettes de véhicules pour une même 30 plateforme de fabrication. La solution ne devrait nécessiter qu'un minimum de pièces tout en assurant le respect des critères de performance. Le but de l'invention est atteint avec un dispositif d'adaptation pour un train avant d'un véhicule 35 automobile, le train avant comprenant pour chaque roue un triangle de suspension destiné à supporter un porte moyeu, porteur du moyeu de la roue, une jambe de force destinée à être montée sur le porte moyeu par son extrémité inférieure et sous la caisse du véhicule automobile par son extrémité supérieure, un ressort de suspension monté autour de la jambe de force, et une biellette de direction liée au système de direction du véhicule automobile et destinée à être montée pivotante sur le porte moyeu. Le dispositif d'adaptation comprend, pour chaque côté du train avant, deux entretoises destinées à être ajoutées respectivement à la liaison entre le porte moyeu et le triangle de suspension et à la liaison entre la biellette de direction et le porte moyeu et une coupelle d'appui du ressort disposée à l'extrémité supérieure de la jambe de force, en appui d'une part contre la caisse du véhicule et d'autre part contre le ressort. Le dispositif d'adaptation est conçu de manière à pouvoir conserver, pour différents trains avant spécifiques, un même train avant de base assurant la même position des points d'épure pour l'ensemble de ces trains avant spécifiques. Contrairement à cela, il est pratiquement impossible de réaliser à partir des mêmes points d'épure d'un train avant de base, par exemple pour une hauteur du moyeu et une garde au sol différentes, sans utilisation d'un dispositif d'adaptation de l'invention, différents trains avant, car de telles modifications entraînent des épures de trains trop différentes d'une variante à l'autre. La présente invention concerne également les 30 caractéristiques ci-après : - les hauteurs des deux entretoises sont déterminées de manière à pouvoir compenser la différence entre le diamètre d'une roue prévue pour un véhicule de base et le diamètre d'une roue prévue pour un véhicule spécifique ; 35 - les hauteurs des deux entretoises sont égales ; - la hauteur de la coupelle d'appui de ressort est déterminée de manière à pouvoir compenser la différence entre le diamètre d'une roue prévue pour un véhicule de base et le diamètre d'une roue prévue pour un véhicule spécifique ; les entretoises sont montées pivotantes respectivement à la liaison entre le porte moyeu et le triangle de suspension et à la liaison entre la biellette de direction et le porte moyeu. Le but de l'invention est également atteint avec un véhicule automobile comprenant un dispositif d'adaptation 10 tel que décrit ci-avant. Le but de l'invention est aussi atteint avec une méthode d'adaptation d'un train avant d'un véhicule automobile, pour passer d'un premier train avant à un second train avant d'un véhicule automobile, chaque train 15 avant comprenant pour chaque roue un triangle de suspension destiné à supporter un porte moyeu, porteur du moyeu de la roue, une jambe de force destinée à être montée sur le porte moyeu par son extrémité inférieure et sous la caisse du véhicule automobile par son extrémité 20 supérieure, un ressort de suspension monté autour de la jambe de force, et une biellette de direction liée au système de direction du véhicule automobile et destinée à être montée pivotante sur le porte moyeu. Conformément à l'invention, une telle méthode 25 comprend les étapes suivantes : - remonter en bloc l'ensemble roue, moyeu, porte moyeu sans toucher à la position du triangle de suspension ni à la position de la crémaillère de direction ; 30 ajouter une entretoise inférieure à la liaison entre le triangle de suspension et le porte moyeu du second train avant, afin de rattraper l'écart entre le porte moyeu et le triangle de suspension ; - ajouter une entretoise supérieure à la liaison 35 entre la biellette de direction et le porte moyeu du second train avant, afin de respecter l'angle d'inclinaison de la biellette de direction ; et monter une coupelle d'appui du ressort de hauteur prédéterminée, afin de contrôler la hauteur de caisse du véhicule comportant le second train avant. La méthode de l'invention peut également comprendre l'une au moins des étapes suivantes : les hauteurs des deux entretoises sont déterminées de manière à pouvoir compenser la différence entre le diamètre d'une roue prévue pour le premier train avant et le diamètre d'une roue prévue pour le second train avant ; - la hauteur de la coupelle d'appui du ressort est déterminée de manière à pouvoir compenser la différence entre le diamètre d'une roue prévue pour le premier train avant et le diamètre d'une roue prévue pour le second train avant ; les entretoises sont montées pivotantes respectivement à la liaison entre le porte moyeu et le triangle de suspension et à la liaison entre la biellette de direction et le porte moyeu du second train avant. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description ci-après d'un mode de réalisation de l'invention. La description est faite en référence aux dessins dans lesquels : - la figure 1 rappelle le principe de conception d'un train avant à l'exemple d'un train avant comportant une jambe de force du type Pseudo Mac Pershon, - la figure 2 montre de manière comparative un montage de base et un montage avec le dispositif de 30 l'invention pour rehausser le moyeu d'une roue, la figure 3 montre en détails et de manière comparative l'emplacement des éléments du dispositif de l'invention et la figure 4 montre en détails et de manière 35 comparative l'emplacement des entretoises du dispositif de l'invention. La figure 1 montre de manière schématique la conception d'un train avant d'un véhicule automobile. Le train avant comporte, pour chaque roue : un triangle de suspension 1 supportant un porte 5 moyeu 2 ; - le porte moyeu 2, porteur du moyeu 3 de la roue 4 correspondante, et monté sur le triangle de suspension 1 ; une jambe de force 5 montée sur le porte moyeu 2 10 par son extrémité inférieure M, son extrémité supérieure S opposée étant destinée à être montée sous la caisse 6 du véhicule automobile ; un ressort de suspension 8 monté autour de la jambe de force 5 entre la caisse 6 du véhicule et un 15 élément porteur 9 solidaire de la jambe de force 5 ; - une coupelle 7 d'appui du ressort de suspension 8, ladite coupelle 7 étant disposée à l'extrémité supérieure S de la jambe de force 5, en appui d'une part contre la caisse 6 du véhicule et d'autre part contre le 20 ressort 8 ; - une biellette de direction 10 qui est à une extrémité N monté pivotante sur un bras 20 du porte moyeu 2, et à l'autre extrémité M reliée à la crémaillère de direction 11 du système de direction du véhicule 25 automobile. Les points d'épures importants pour la conception du train avant sont les points suivants : El, E2 et D étant les points d'épures du 30 triangle inférieur de suspension 1, le point D correspondant à la liaison pivot inférieure du porte moyeu 2 avec le triangle de suspension 1 ; N et M correspondants aux deux extrémités de la biellette de direction 10, en liaison respectivement avec 35 la crémaillère du système de direction 11 et le porte moyeu 2, le point M correspondant ainsi à la liaison pivot supérieur du porte moyeu 2 avec la biellette de direction 10. Les points variables suivant les modèles de 5 véhicule ou variantes d'un même modèle sont les points suivants . C correspondant à l'extrémité supérieur du ressort de suspension 8 en contact avec la coupelle d'appui 7, la position du point C par rapport à la caisse 10 6 du véhicule étant fonction notamment de la hauteur de caisse (correspondant à la distance de la caisse 6 par rapport au sol) et de la longueur de la jambe de force 5 ; et A correspondant au centre de la roue 4, 15 positionné sur l'axe de rotation R de la roue 4, la position du point A par rapport au centre correspondant à la hauteur de centre roue et donc fonction du diamètre de la roue 4. 20 Le dispositif de l'invention comporte, pour chaque côté du train avant, un jeu de deux entretoises 12, 13 et une coupelle 7 d'appui du ressort 8, ces éléments étant spécifiquement dimensionnés pour chaque modèle et/ou de variante de modèle déterminés. 25 Comme la figure 2 le montre, l'utilisation du dispositif de l'invention permet de modifier le train avant de base 30, correspondant à un premier modèle de véhicule, sans modifier pour autant la position des 30 points d'épure du train avant. Dans la figure 2, le train de gauche 30 est réalisé selon la conception de base et le train de droite 40, correspondant à un second modèle de véhicule, est configuré avec un dispositif de l'invention. La hauteur de caisse et le diamètre de la 35 roue 4 sont inférieurs pour le train avant adapté 40 par rapport au train avant de base 30. Pour passer du train avant de base 30 au train avant adapté 40, il suffit de : - remonter en bloc l'ensemble roue 4, moyeu 3, porte moyeu 2 sans toucher à la position du triangle de suspension 1 ni à la position de la crémaillère de direction 11 ; ajouter l'entretoise inférieure 12 à la liaison entre le triangle de suspension 1 et le porte moyeu 2, afin de rattraper l'écart entre le porte moyeu 2 et le triangle de suspension 1 ; ajouter l'entretoise supérieure 13 à la liaison entre la biellette de direction 10 et le porte moyeu 2, afin de respecter l'angle d'inclinaison de la biellette de direction ; et monter une coupelle 7 d'appui du ressort 8 de hauteur supérieur à la coupelle correspondante du train avant de base 30, afin de contrôler la hauteur de caisse du véhicule. La figure 3 montre, en une vue en perspective, l'emplacement des éléments du dispositif d'adaptation de l'invention sur un côté d'un train avant pourvu d'une roue, et cela en comparaison avec un train avant de base. La figure 3 montre plus particulièrement que : les deux entretoises 12, 13 sont montées pivotantes respectivement à la liaison entre le porte moyeu 2 et le triangle de suspension 1 et à la liaison entre la biellette de direction et le porte moyeu 2 ; et que - la coupelle 7 d'appui du ressort 8, qui a une hauteur plus grande que la coupelle du train avant de base, remplace cette dernière. La figure 3 montre également par la comparaison entre un train avant de base 30 et un train avant adapté que les éléments porteurs, le triangle inférieur et le système de direction sont identiques pour tous les modèles basés sur le même train avant de base. La figure 4 montre, par extrait, le dispositif comparatif de la figure 3 et y montre plus particulièrement l'emplacement des entretoises 12, 13 grâce auxquelles il a été possible de rehausser le moyeu 3 de la roue 4 tout en utilisant un train avant de base. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'adaptation pour un train avant d'un véhicule automobile, le train avant comprenant pour chaque roue (4) un triangle de suspension (1) destiné à supporter un porte moyeu (2), porteur du moyeu (3) de la roue (4), une jambe de force (5) destinée à être montée sur le porte moyeu (2) par son extrémité inférieure (M) et sous la caisse (6) du véhicule automobile par son extrémité supérieure (S), un ressort de suspension (8) monté autour de la jambe de force (5), et une biellette de direction (10) liée au système de direction du véhicule automobile et destinée à être montée pivotante sur le porte moyeu (2), caractérisé en ce qu'il comprend deux entretoises (12, 13) destinées à être ajoutées respectivement à la liaison entre le porte moyeu (2) et le triangle de suspension (1) et à la liaison entre la biellette de direction (10) et le porte moyeu (2), et une coupelle (4) d'appui du ressort (8), disposée à l'extrémité supérieure (S) de la jambe de force (5), en appui d'une part contre la caisse (6) du véhicule et d'autre part contre le ressort (8). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les hauteurs des deux entretoises (12, 13) sont déterminées de manière à pouvoir compenser la différence entre le diamètre d'une roue prévue pour un véhicule de base et le diamètre d'une roue prévue pour un véhicule spécifique. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé 30 en ce que les hauteurs des deux entretoises (6, 7) sont égales. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la hauteur de la coupelle d'appui (4) du ressort (8) est déterminée de 35 manière à pouvoir compenser la différence entre le diamètre d'une roue prévue pour un véhicule de base et le diamètre d'une roue prévue pour un véhicule spécifique. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les entretoises (12, 13) sont montées pivotantes respectivement à la liaison entre le porte moyeu (2) et le triangle de suspension (1) et à la liaison entre la biellette de direction (10) et le porte moyeu (2). 6. Véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4. 7. Méthode d'adaptation d'un train avant d'un véhicule automobile, pour passer d'un premier train avant (30) à un second train avant (40) d'un véhicule automobile, chaque train avant comprenant pour chaque roue (4) un triangle de suspension (1) destiné à supporter un porte moyeu (2), porteur du moyeu (3) de la roue (4), une jambe de force (5) destinée à être montée sur le porte moyeu (2) par son extrémité inférieure (M) et sous la caisse (6) du véhicule automobile par son extrémité supérieure (S), un ressort de suspension (8) monté autour de la jambe de force (5), et une biellette de direction (10) liée au système de direction du véhicule automobile et destinée à être montée pivotante sur le porte moyeu (2), caractérisée en ce qu'elle comprend les étapes suivantes : - remonter en bloc l'ensemble roue (4), moyeu (3), porte moyeu (2) sans toucher à la position du triangle de suspension (1) ni à la position de la crémaillère de direction (11) ; ajouter une entretoise inférieure (12) à la liaison entre le triangle de suspension (1) et le porte moyeu (2) du second train avant (40), afin de rattraper l'écart entre le porte moyeu (2) et le triangle de suspension (1) ; ajouter une entretoise supérieure (13) à la liaison entre la biellette de direction (10) et le porte moyeu (2) du second train avant (40), afin de respecterl'angle d'inclinaison de la biellette de direction (10) ; et monter une coupelle (7) d'appui du ressort (8) de hauteur prédéterminée, afin de contrôler la hauteur de caisse du véhicule comportant le second train avant (40). 8. Méthode selon la revendication 7, caractérisée en ce que les hauteurs des deux entretoises (12, 13) sont déterminées de manière à pouvoir compenser la différence entre le diamètre d'une roue prévue pour le premier train avant (30) et le diamètre d'une roue prévue pour le second train avant (4 0) . 9. Méthode selon l'une quelconque des revendications 7 et 8, caractérisée en ce que la hauteur de la coupelle d'appui (4) du ressort (8) est déterminée de manière à pouvoir compenser la différence entre le diamètre d'une roue prévue pour le premier train avant (30) et le diamètre d'une roue prévue pour le second train avant (4 0) . 10. Méthode selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisée en ce que les entretoises (12, 13) sont montées pivotantes respectivement à la liaison entre le porte moyeu (2) et le triangle de suspension (1) et à la liaison entre la biellette de direction (10) et le porte moyeu (2) du second train avant (40).