Brevet FR2919230A1 — publié le 20090130

Le secteur technique de la présente invention est celui des dispositifs de suspension d'un véhicule. Classiquement, lors de la conception d'un véhicule, on prévoit de relier les roues au châssis au moyen d'une liaison articulée. Afin, d'atténuer les déplacements verticaux des roues par rapport au châssis du véhicule, il est connu de disposer un dispositif d'amortissement entre le châssis et la liaison articulée. Ce dispositif d'amortissement se présente traditionnellement sous la forme d'un moyen ressort ou d'une suspension hydraulique, disposé verticalement. Un tel mode de réalisation nécessite cependant de dimensionner les chapes de fixation du dispositif d'amortissement sur le châssis de façon à supporter les efforts transmis par les roues. Ces efforts peuvent être importants, ce qui nécessite donc un renforcement des chapes et induit une augmentation conséquente de la masse du châssis. De plus, dans le cas des véhicules militaires, lors de l'explosion d'une mine sous la roue, les efforts engendrés par l'explosion sont suffisamment importants pour être destructeurs pour le dispositif d'amortissement ou pour sa chape de fixation. Cet inconvénient est particulièrement aggravé par le fait que l'intégration des dispositifs d'amortissement nécessite la création d'une intrusion dans la structure de la caisse, ce qui crée une zone fragile. Le but de la présente invention est de fournir un dispositif permettant de remédier à ces problèmes. L'invention a donc pour objet un dispositif de suspension d'une paire de roues d'un véhicule par rapport à un châssis, dispositif du type comportant des amortisseurs, des supports articulés de roues et un pont de transmission central fixé sous le châssis du véhicule, dispositif caractérisé en ce qu'il comprend un caisson fixé sous le châssis du véhicule, caisson recevant le pont central et sur lequel sont fixés les supports articulés de roues, les amortisseurs étant reliés d'une part aux supports articulés et d'autre part au caisson. Selon une caractéristique de l'invention, les supports articulés de roues se présentent sous la forme d'un triangle supérieur et d'un triangle inférieur. Selon une autre caractéristique de l'invention, les amortisseurs sont disposés entre le caisson et le triangle inférieur de chaque roue. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, le dispositif comporte deux amortisseurs symétriques par roue. Selon une autre caractéristique de l'invention, les amortisseurs sont reliés au caisson par l'intermédiaire d'un double piston. Selon une autre caractéristique de l'invention, le double 10 piston comporte deux pistons pouvant être actionnés simultanément ou indépendamment. Selon une autre caractéristique de l'invention, le dispositif comporte un système de commande permettant de commander le déplacement des pistons. 15 Selon une autre caractéristique de l'invention, le système de commande comporte un calculateur et des capteurs permettant de modéliser les mouvements du véhicule et de commander la position des pistons en fonction de ces mouvements. 20 Enfin, l'invention concerne également un procédé antiroulis mettant en œuvre un dispositif selon l'invention, procédé caractérisé en ce qu'on mesure et on modélise les mouvements du véhicule au moyen du calculateur et des capteurs et en ce qu'on commande le déplacement des pistons 25 en fonction de ces mouvements. Un tout premier avantage du dispositif selon l'invention réside dans le fait qu'il permet de réduire la masse de la caisse ou du châssis. Un autre avantage réside dans le fait que le dispositif 30 s'adapte sur tout type de véhicule sans nécessiter de modification de la caisse. Un autre avantage encore réside dans le fait que le dispositif permet de réaliser un dispositif anti-roulis. Un autre avantage réside dans le fait que le dispositif 35 permet de modifier la garde au sol du véhicule sans interférer avec la course des amortisseurs. D'autres caractéristiques, détails et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description donnée ci-après à titre indicatif en relation avec des dessins dans lesquels : - la figure 1 représente un dispositif de suspension de véhicule selon l'état de la technique actuelle, - la figure 2 représente un dispositif de suspension d'un véhicule selon l'invention, - la figure 3 représente une variante de réalisation d'un dispositif de suspension d'un véhicule selon l'invention, - la figure 4 représente la variante de réalisation du dispositif de suspension dans une configuration particulière, - la figure 5 représente en vue de dessus la disposition des amortisseurs, et - la figure 6 illustre schématiquement un système de commande du dispositif selon l'invention. La figure 1 représente en vue arrière un véhicule muni d'un dispositif de suspension selon l'état de la technique actuelle. Ainsi, le véhicule 1 comporte plusieurs paires de roues 2 (seules deux sont visibles), dont chacune est classiquement reliée par un arbre moteur 14 à un pont de transmission central (non visible sur la figure) disposé dans un caisson 5 (lui-même fixé au châssis ou à la caisse 8 du véhicule). Les roues 2 sont reliées au caisson 5 au moyen d'une liaison articulée 3, réalisée par un triangle inférieur 3a et un triangle supérieur 3b. Un amortisseur vertical 4 est disposé entre le châssis 8 et le triangle inférieur 3a de chaque roue. On peut particulièrement distinguer sur cette vue que les amortisseurs verticaux 4 sont encombrants. La figure 2 représente en vue arrière, un dispositif de suspension d'un véhicule selon l'invention. On remarquera sur cette vue que les amortisseurs verticaux ont été remplacés par des amortisseurs 6 reliés au caisson 5 qui est fixé sous le plancher 15 du véhicule. Comme pour les dispositifs classiques de suspension, les amortisseurs 6 sont reliés, par exemple au moyen d'une rotule 9, au triangle inférieur 3a de chaque roue. Ainsi l'invention propose de réaliser toutes les liaisons mécaniques entre les roues 2 et le véhicule au niveau du caisson 5 entourant le pont de transmission. On découple ainsi complètement les roues de la caisse ou du châssis du véhicule. Il en résulte de nombreux avantages : La structure de la caisse 8 se trouve simplifiée, puisqu'il n'est plus nécessaire de prévoir d'interfaces de fixation pour les amortisseurs. La caisse peut être élargie ce qui permet de gagner du volume utile à l'intérieur du véhicule. Les efforts de roulage ne sont plus transmis à la caisse ou châssis 8 directement mais au caisson 5. Il en résulte un filtrage des bruits. La caisse ou châssis 8 du véhicule se trouve protégée en cas d'explosion d'une mine sous un roue. Le caisson constitue alors un "fusible" au niveau duquel se produiront d'une façon préférentielle les ruptures de liaison mécaniques ce qui minimise les efforts transmis à la caisse ou au châssis. En particulier il n'y a plus d'impact des amortisseurs directement sur le châssis 8. Le caisson 5 constitue par ailleurs une structure déformable assurant une fonction de moyen de protection du plancher du véhicule. Enfin le montage, l'intégration et le soutien logistique du véhicule se trouvent facilités puisque le caisson 5 constitue (équipé des amortisseurs, des roues et des moyens de liaison mécanique) un sous ensemble complet et interchangeable qui peut être fixé au châssis 8 du véhicule. La figure 3 représente une variante de réalisation du dispositif de suspension d'un véhicule selon l'invention. Dans cette variante de réalisation, les amortisseurs 6 ne sont pas directement fixés au caisson 5 mais par l'intermédiaire d'un double piston 7. Le double piston 7 est constitué de deux pistons 7a et 7b (dont les tiges sont visibles sur la figure 4) pouvant être actionnés simultanément ou indépendamment l'un de l'autre (par exemple à partir d'un générateur hydraulique). Ainsi, le déplacement d'un ou des pistons permet de modifier le point d'accrochage des amortisseurs 6 sur le caisson 5. La figure 4 représente la variante de réalisation telle que décrite précédemment mais dans une configuration particulière. :Dans cette configuration, on souhaite que la garde au sol du véhicule soit augmentée. Ainsi, un déplacement simultané et symétrique des deux pistons 7a et 7b permet d'éloigner les points d'accrochage 14a et 14b des amortisseurs 6 sur le caisson 5, faisant ainsi pivoter les triangles 3a,3b de chaque roue et permettant alors d'augmenter la garde au sol du véhicule. l0 On pourra également effectuer un déplacement indépendant des deux pistons 7a et 7b, par exemple pour compenser un effet de roulis. La figure 5 est une vue de dessus du dispositif selon l'invention illustrant la disposition des amortisseurs 6. 15 On remarquera particulièrement sur cette vue que pour chaque roue 2, le dispositif comporte deux amortisseurs 6 disposés symétriquement afin de mieux répartir les efforts verticaux. Les amortisseurs 6 sont reliés d'un part chacun à un piston 7 et d'autre part à la liaison articulée 3 au moyen 20 de rotules 9. La figure 6 est une représentation schématique d'un système de commande 10 permettant de commander le déplacement d'un ou plusieurs double pistons 7. Le système de commande 10 comporte un calculateur 11, une interface de commande 12 et 25 des capteurs 13. L'interface de commande peut être par exemple une interface homme/machine du type écran tactile ou une commande spécifiquement dédiée (manette, interrupteur,...). Les capteurs 13 sont des capteurs de mouvements et permettent, en relation avec le calculateur 11 de mesurer et 30 de modéliser les mouvements du véhicule tels que le roulis ou le tangage. L'interface de commande 12 permet de sélectionner un mode de fonctionnement ou de forcer ou désactiver le ou les double pistons 7. Par exemple, lorsque le conducteur du véhicule souhaite modifier la garde au sol (passage de gué, 35 hauteur limitée,...), il commande le déplacement symétrique d'un ou de plusieurs double pistons 7. Pour le passage d'un gué, on cherchera à surélever le véhicule, l'ensemble des double pistons 7 sera alors commandé pour écarter les points d'accrochage des amortisseurs (comme illustré par la figure 4). Dans le cas d'une répartition hétérogène de charges dans le véhicule, on pourra actionner indépendamment les double pistons 7 afin de maintenir le véhicule sensiblement horizontal. Enfin, on pourra également utiliser le dispositif dans le cadre d'un procédé de stabilisation du véhicule. Dans cette application particulière, les capteurs 13 et le calculateur 11 ont modélisé les mouvements du véhicule 1 (par exemple Io roulis ou tangage) et le calculateur 11 détermine et commande les déplacements de chaque piston 7a et 7b à effectuer pour compenser ces mouvements. On réalise ainsi de manière simple un dispositif anti-roulis (et/ou anti-tangage). Les pistons hydrauliques 7a,7b pourront éventuellement 15 être remplacés par des vérins électriques. On notera que le dispositif de suspension selon l'invention permet d'intégrer les différents systèmes de suspension active et de réglage de garde au sol sans pour autant pénaliser le volume utile à l'intérieur de la caisse 20 8. En effet les pistons 7 se trouvent fixés directement au caisson 5. REVENDICATIONS 1. Dispositif de suspension d'une paire de roues (2) d'un véhicule (1) par rapport à un châssis (8), dispositif du type comportant des amortisseurs (6), des supports articulés (3) de roues et un pont de transmission central fixé sous le châssis (8) du véhicule, dispositif caractérisé en ce qu'il comprend un caisson (5) fixé sous le châssis (8) du véhicule, caisson recevant le pont central et sur lequel sont fixés les supports articulés (3) de roues, les amortisseurs (6) étant Io reliés d'une part aux supports articulés (3) et d'autre part au caisson (5). 2. Dispositif de suspension d'un véhicule selon la revendication 1, caractérisé en ce que les supports articulés (3) de roues se présentent sous la forme d'un triangle 15 supérieur (3b) et d'un triangle inférieur (3a). 3. Dispositif de suspension d'un véhicule selon la revendication 2, caractérisé en ce que les amortisseurs (6) sont disposés entre le caisson (5) et le triangle inférieur (3a) de chaque roue. 20 4. Dispositif de suspension d'un véhicule selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comporte deux amortisseurs (6) symétriques par roue (2). 5. Dispositif de suspension d'un véhicule selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les amortisseurs 25 (6) sont reliés au caisson (5) par l'intermédiaire d'un double piston (7). 6. Dispositif de suspension d'un véhicule selon la revendication 5, caractérisé en ce que le double piston (7) comporte deux pistons (7a, 7b) pouvant être actionnés 30 simultanément ou indépendamment. 7. Dispositif de suspension d'un revendication 6, caractérisé en ce qu'il de commande (10) permettant de commander pistons (7a, 7b). 35 8. Dispositif de suspension d'un revendication 7, caractérisé en ce que le (10) comporte un calculateur (11) et permettant de modéliser les mouvements du véhicule selon la comporte un système le déplacement des véhicule selon la système de commande des capteurs (13) véhicule (1) et decommander la position des pistons (7a, 7b) en fonction de ces mouvements. 9. Procédé anti-roulis mettant en oeuvre un dispositif selon la revendication 8 caractérisé en ce qu'on mesure et on modélise les mouvements du véhicule (1) au moyen du calculateur (11) et des capteurs (13) et en ce qu'on commande le déplacement des pistons (7a, 7b) en fonction de ces mouvements.10