Brevet FR2898571A1 — publié le 20070921

L'invention concerne les suspensions des trains roulants de véhicule automobile. Elle concerne en particulier les phénomènes de carrossage et de roulis. Sur les véhicules automobiles munis de pneumatiques, le pneumatique a tendance à prendre du carrossage par rapport au sol en virage. Il s'agit d'une inclinaison du plan du pneumatique vers l'extérieur de sorte que la partie supérieure du pneumatique se trouve plus éloignée du plan longitudinal vertical médian du véhicule que sa partie inférieure. Or on sait que le fonctionnement du pneumatique est meilleur si celui-ci reste perpendiculaire au sol en toutes circonstances, voire s'il prend du contre-carrossage en virage c'est-à-dire au contraire s'il s'incline vers l'intérieur du véhicule. On peut tendre vers cet objectif de prise de contre-carrossage en virage en typant les épures de train. Mais la prise du contre-carrossage se produira alors également lorsque se produit un phénomène de pompage, ce qui n'est pas correct pour l'usure du pneu. On cherche donc à réaliser un train qui produise du contre-carrossage en circonstance de roulis sans que les épures de pompage en soient affectés. On peut chercher à résoudre ce problème en adjoignant au train un système de pilotage actif du carrossage. Cependant, ces systèmes sont relativement coûteux et par conséquent peu adaptés pour les véhicules situés en parties basse et moyenne de gamme. Il est donc préférable de résoudre le problème au moyen d'un système passif. Un tel système aura en effet des amplitudes de contre-carrossage plus réduites mais un coût plus faible et constituera une solution intermédiaire admissible. On connaît par exemple du document WO 2005/02 12 94 un système de pilotage passif du carrossage. Un but de l'Invention est de proposer une solution alternative et de donner aux roues un mouvement de contre-carrossage en virage sans produire un tel mouvement en pompage. 2 A cet effet, on prévoit selon l'invention un véhicule comprenant une caisse et au moins un train de roues comportant : - un organe mobile distinct de la caisse ; et - des premiers moyens reliant l'organe à des bras inférieurs de suspension des roues respectives, indépendamment de la caisse, le véhicule comprenant des deuxièmes moyens reliant l'organe à des bras supérieurs de suspension des roues respectives, indépendamment de la caisse et des premiers moyens. Le véhicule selon l'invention pourra présenter en outre au moins l'une quelconque des caractéristiques suivantes : - l'organe est relié à la caisse par une biellette ; l'organe présente un axe de rotation situé entre des points de liaison de l'organe aux premiers moyens de liaison ; - les deuxièmes moyens de liaison sont reliés à un même point de l'organe ; - les premiers moyens de liaison comprennent une biellette de roulis pour chaque roue, voire sont constitués par celles-ci ; - les deuxièmes moyens de liaison comprennent pour chaque roue : - une biellette de carrossage reliée à l'organe et au bras supérieur ; et - un basculeur de carrossage relié à la caisse, au bras supérieur et à la biellette de carrossage ; - les premiers moyens de liaison comprennent pour chaque roue au moins deux biellettes de roulis ; - les premiers moyens de liaison comprennent pour chaque roue un basculeur de roulis relié aux deux biellettes de roulis et à la caisse ; - les deuxièmes moyens comprennent une pièce allongée commune aux roues respectives et reliée à l'organe mobile, de préférence directement ; et -la pièce commune est reliée directement, pour chaque roue, à un basculeur de carrossage relié à la caisse. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront encore dans la description suivante d'un mode préféré de réalisation et de trois variantes donnés à titre d'exemples non limitatifs en référence aux dessins annexés sur lesquels : - les figures 1 et 2 sont des schémas illustrant la configuration d'un train d'un véhicule selon le mode préféré de réalisation de l'invention respectivement en circonstances de pompage et de roulis ; - la figure 3 est une vue en perspective partielle d'une variante de réalisation du train du véhicule selon l'invention ; - la figure 4 est un schéma d'une partie du mécanisme de la figure 3 ; - les figures 5, 6 et 7 illustrent trois circonstances de fonctionnement respectives du train de la figure 3 respectivement en pompage, en roulis vers la gauche et en roulis vers la droite ; et - les figures 8 et 9 sont des schémas cinématiques de deux autres variantes de réalisation du véhicule de l'invention. Un mode préféré de réalisation du véhicule selon l'invention est illustré aux figures 1 et 2. Le train 2 comprend deux roues gauche 4 et droite 6. A chaque roue est associé un dispositif de suspension classique. Ce dispositif comprend pour chaque roue un bras supérieur 8 et un bras inférieur 10, chacun monté mobile à rotation par rapport à la roue autour d'une rotule 12, 14. Le train comprend un organe rotatif 16 constitué ici par un palonnier ayant la forme d'une barre rectiligne allongée verticale. Le palonnier 16 est relié à la caisse 18 du véhicule par l'intermédiaire d'une biellette 20 dont une extrémité est par conséquent articulée à la caisse 18 et l'autre extrémité est articulée au palonnier 16, en l'espèce à mi-distance de ses deux extrémités longitudinales, au centre du palonnier. Comme on le voit, le palonnier 16 est ici suspendu. Le palonnier 16 s'étend essentiellement en position verticale tout comme la biellette 20 à laquelle il est suspendu même si son inclinaison peut varier comme on le verra plus loin. Le train comprend deux biellettes de roulis 22 reliant le palonnier 16 aux bras inférieurs respectifs 10. Chaque bras est articulé à la caisse 18 au niveau d'un coude du bras de sorte qu'une partie 11 du bras reliée à la 4 biellette 22 s'étend en position sensiblement verticale en formant un angle, par exemple un angle droit, avec une partie 13 du bras reliée à la roue. Chaque biellette 22 est articulée par une extrémité à l'extrémité libre du bras 11 et par son autre extrémité à l'une des extrémités longitudinales du palonnier 16. Ainsi, la biellette 22 associée à la roue gauche est reliée à l'extrémité inférieure du palonnier tandis que la biellette 22 associée à la roue droite est reliée à son extrémité supérieure. Le train comprend deux basculeurs 24 s'étendant chacun essentiellement en position verticale. Chaque basculeur présente une extrémité inférieure articulée à la caisse 18 tandis qu'une extrémité supérieure du basculeur est articulée au bras supérieur 8 associé à la roue respective. Le train comprend deux biellettes de carrossage 26 articulées chacune directement au palonnier 16, dans le présent exemple articulées toutes deux au centre du palonnier servant déjà de point d'articulation à la biellette 20. Les extrémités distales des biellettes respectives 26 sont articulées au point d'articulation des basculeurs 24 respectifs avec les bras supérieurs 8. Tous les axes de rotation et d'articulation qui viennent d'être présentés sont en l'espèce parallèles entre eux et parallèles à la direction longitudinale du véhicule, laquelle est perpendiculaire au plan de la figure 1. Mais cette configuration n'est pas la seule possible. L'ensemble constitué par le palonnier 16 et les biellettes 22 forme un mécanisme de détection de roulis tandis que l'ensemble constitué par les biellettes 26 et les basculeurs 24 forme un mécanisme de génération de carrossage. Le mécanisme de roulis permet de détecter le cas échéant l'apparition d'une situation de roulis par opposition à une situation de pompage. Si le roulis est détecté, le mécanisme de carrossage permet de mettre en oeuvre de façon passive un carrossage. Comme on le voit sur la figure 1, en situation de pompage, le centre 28 du palonnier 16 occupe une position fixe. Les biellettes 22 communiquent au palonnier 16 les débattements verticaux éventuels des bras inférieurs 10. On reconnaît dans ce mécanisme un système proche de celui connu sous le 5 nom du parallélogramme de Watt. Lorsqu'apparaît une situation de roulis, comme illustré à la figure 2, le centre 28 du palonnier 16 se déplace transversalement. Le mécanisme de roulis permet donc de distinguer un mouvement de pompage d'un mouvement de roulis. Lorsqu'apparaît un mouvement de roulis, le mécanisme génère un mouvement de carrossage puisque le déplacement transversal du centre 28 entraîne un déplacement des biellettes 26 et, par l'intermédiaire des basculeurs 24, des bras supérieurs 8. Comme on le voit, les biellettes inférieures 22 communiquent les débattements verticaux des bras inférieurs 10 au palonnier 16, lequel les transmet à travers les basculeurs 24 aux bras supérieurs 8 pour produire le carrossage. Le mécanisme permet de détecter une situation de roulis en virage et de générer par conséquent un mouvement de carrossage. Ce mouvement est produit sans qu'il apparaisse en circonstance de pompage. Une première variante de réalisation du véhicule selon l'invention est illustrée aux figures 3 à 7. Cette variante se distingue du mode de réalisation de la figure 1 par le fait que, pour chaque roue, une bielle 30 et un basculeur supplémentaire 32 sont interposés dans le mécanisme de roulis. Précisément, le basculeur 32 présente deux branches 34, 36 formant un angle l'une avec l'autre et rigidement fixées l'une par rapport à l'autre. Au niveau du coude, ce basculeur est articulé en rotation à la caisse 18. Une extrémité de la branche 34 est articulée à la biellette 22 tandis que l'extrémité libre de la branche 36 est articulée à une extrémité supérieure de la biellette 30. L'autre extrémité, inférieure, de la biellette 30 est articulée au bras inférieur 10. Ici encore, les axes de rotation et d'articulation sont parallèles à la direction longitudinale du véhicule. Ainsi, dans cette variante, le système de détection de roulis n'est pas directement relié au bras inférieur 10. Ces 6 pièces intermédiaires permettent de déplacer le système de détection de roulis dans la même zone que le système d'activation du carrossage. Elle permet de regrouper les biellettes transversales dans une même zone pour des raisons d'encombrement. Comme illustré sur les figures 3 et 4, le basculeur 24, de plus, est configuré de la même façon que le basculeur 32 en ayant deux branches rigidement positionnées l'une par rapport à l'autre et reliées respectivement à la biellette 26 et au bras supérieur 8. Le basculeur a été illustré dans deux positions à la figure 6, respectivement en traits pleins et pointillés. Les deux branches ont été schématisées sous la forme d'un bloc commun unique. La configuration du système a également été illustrée aux figures 5, 6 et 7 respectivement en circonstances de pompage, de roulis à gauche et de roulis à droite. Une deuxième variante de réalisation a été illustrée à la figure 8. Dans cette variante, le palonnier 16 n'est plus relié à la caisse 18 par l'intermédiaire d'une biellette. Le palonnier 16 est supporté en son centre 28 par une barre de liaison 40 où est articulé le palonnier. Cette barre a une forme allongée horizontale transversale. Elle est supportée par les biellettes de commande de carrossage 26 en étant articulée à celles-ci à ses extrémités longitudinales respectives. En raison de ce montage, la barre de liaison 40 peut avoir un mouvement autour du centre instantané de rotation formé par l'intersection des biellettes de commande 26. Dans ce mécanisme, on retrouve un basculeur inférieur 32 dont l'une 36 des deux branches 34, 36 est reliée au bras inférieur 10 ainsi qu'un basculeur supérieur 24 dont une des deux branches est reliée au bras supérieur 8. On a illustré à la figure 9 une troisième variante qui vise à réduire le nombre de pièces du train de la deuxième variante. Pour ce faire, la barre de liaison 40 qui, comme précédemment, supporte le palonnier 16, est directement reliée aux basculeurs supérieurs 24 en étant articulée à une des deux branches de ces derniers par ses extrémités longitudinales. Ces 7 basculeurs ont la même configuration par exemple que dans les première et deuxième variantes. Comme on le voit, dans les première, deuxième et troisième variantes, les basculeurs sont constitués sous la forme de guignols. L'application de l'une ou l'autre des variantes de l'invention dépendra notamment du contexte d'architecture. Bien entendu, on pourra apporter à l'invention de nombreuses modifications sans sortir du cadre de celle-ci. REVENDICATIONS 1. Véhicule comprenant une caisse (18) et au moins un train de roues (4, 6) comportant : - un organe mobile (16) distinct de la caisse ; et - des premiers moyens (22) reliant l'organe à des bras inférieurs (10) de suspension des roues respectives, indépendamment de la caisse, caractérisé en ce qu'il comprend des deuxièmes moyens (24, 26) reliant l'organe à des bras supérieurs (8) de suspension des roues respectives, indépendamment de la caisse et des premiers moyens. 2. Véhicule selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'organe (16) est relié à la caisse (18) par une biellette (20). 3. Véhicule selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'organe (16) présente un axe de rotation (28) situé entre des points de liaison de l'organe aux premiers moyens de liaison (22). 4. Véhicule selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les deuxièmes moyens de liaison (26) sont reliés à un même point (28) de l'organe (16). 5. Véhicule selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les premiers moyens de liaison comprennent une biellette (22) de roulis pour chaque roue, voire sont constitués par celles-ci. 6. Véhicule selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les deuxièmes moyens de liaison comprennent pour chaque roue : - une biellette de carrossage (26) reliée à l'organe (16) et au bras supérieur (8) ; et- un basculeur de carrossage (24) reliée à la caisse (18), au bras supérieur (8) et à la biellette de carrossage (26). 7. Véhicule selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les premiers moyens de liaison comprennent pour chaque roue au moins deux biellettes de roulis (22, 30). 8. Véhicule selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les premiers moyens de liaison comprennent pour chaque roue un basculeur de roulis (32) relié aux deux biellettes de roulis (22, 30) et à la caisse. 9. Véhicule selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les deuxièmes moyens comprennent une pièce allongée (40) commune aux roues respectives et reliée à l'organe mobile (16), de préférence directement. 10. Véhicule selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la pièce commune (40) est reliée directement, pour chaque roue, à un basculeur de carrossage (24) relié à la caisse (18).20