Brevet FR2927277A1 — publié le 20090814

" DISPOSITIF POUR ADAPTER UN MECANISME DE SUSPENSION DE VEHICULE ". L'invention concerne les éléments de suspension des trains. Les flexibilités des suspensions ont tendance à présenter de plus en plus de comportements non linéaires, de sorte que les butées d'attaque et de détente viennent de plus en plus en complément du ressort de suspension. Ces butées qui étaient au part avant en caoutchouc sont maintenant en matériaux, tels que le polyuréthanne ayant des propriétés amortissantes qui s'ajoutent à leurs élasticités. Pour obtenir les niveaux de tenue de route et de sécurité, les butées sont en contact de plus en plus tôt au détriment du confort. Ce phénomène est encore exacerbé lorsque le véhicule est en charge Actuellement, ce sont les amortisseurs qui sont variables en fonction de certains paramètres tels que la vitesse du véhicule, les assiettes de trains, l'angle et la vitesse de rotation du volant de direction. Certains véhicules possèdent une correction de l'assiette, ce qui induit une course de suspension constante indépendamment de la charge. Dans le cas d'une suspension métallique, la course d'attaque plus faible en charge, permet d'utiliser plus tôt et donc davantage la butée d'attaque. Ce phénomène est utile pour la sécurité car, le véhicule étant plus lourd, les sollicitations du conducteur engendrent un roulis dont l'angle est avantageusement réduit par une mise en contact précoce du bras de suspension avec les butées d'attaques. Par contre dans le cas d'une suspension à correction d'assiette hydropneumatique ou pneumatique, la course du bras de suspension pour être en contact avec la butée d'attaque, ne varie pas en fonction de la charge. Cette constance de la course a pour conséquence, une amélioration de confort mais un manque de tenue en charge lorsque la butée est éloignée, par exemple à 40mm à la roue, ou une bonne tenue de route mais une dégradation de confort lorsque la butée est proche, par exemple à 10mm à la roue. De façon à remédier aux inconvénient de l'état antérieur de la technique, un objet de l'invention est un dispositif pour adapter un mécanisme de suspension de véhicule de façon à obtenir un bon comportement en charge et un bon confort à vide, grâce à des moyens agencés pour régler une longueur de course de bras de suspension entre une position de repos et une position de contact avec une butée. Parmi différentes mises en oeuvre de l'invention, conformément à une première alternative préférée dans laquelle la longueur de course est réglée par déplacement de la butée, les moyens comprennent une charnière qui comporte une première aile fixée sur une caisse de véhicule et une deuxième aile qui supporte la butée et qui est articulée avec la première aile, les moyens comprennent un écrou fixé sur la caisse de véhicule et une vis qui supporte la butée et qui pénètre par rotation dans l'écrou, ou les moyens comprennent une vis maintenue en rotation qui supporte la butée et un écrou monté libre en rotation sur la caisse de véhicule et enchâssant la vis. Parmi différentes mises en oeuvre de l'invention, conformément à une deuxième alternative préférée dans laquelle la longueur de course est réglée par variation d'épaisseur sur le bras de suspension, les moyens comprennent une glissière fixée sur le bras de suspension en regard de la butée et une cale agencée pour coulisser dans la glissière, la cale étant d'épaisseur fixe ou variable sous forme de rampe ou par échelons, ou les moyens comprennent une palette de butée montée pivotable sur un appui de butée, solidaire d'un bras, une tige fixée à la palette ou une vis sans fin qui s'engrène sur une paroi crantée de la palette, permettant de faire pivoter la palette sur un axe. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui en est faite ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels : -la figure 1 est une vue comportementale schématique de suspension métallique; - la figure 2 est une vue comportementale schématique de suspension à correction d'assiette; - la figure 3 est une vue comportementale schématique de suspension à correction d'assiette sur laquelle sont appliqués des moyens conformes à l'invention ; - la figure 4 montre des courses d'attaque et de détente pour différentes suspensions ; - les figures 5A et 5B montrent des mécanismes de déplacement de butée par rotation perpendiculairement à 20 un axe longitudinal de butée; - les figures 6A à 6C montrent des mécanismes de déplacement de butée par rotation parallèlement à un axe longitudinal de butée; - les figures 7A et 7B sont des vues respectivement 25 de face et de côté de mécanisme à cale coulissante ; - les figures 8 et 9 sont des vues de face de mécanisme à cale d'épaisseur variable ; - la figure 10 est une vue de face de mécanisme à palette rotative ; 30 - les figures 11 et 12 sont des vues de dessus de mécanisme à palette rotative. En référence à la figure 1, on rappelle le fonctionnement d'une suspension métallique sur une roue 1 arrière portée par un bras de suspension 6. L'extrémité 35 du bras de suspension 6 opposée à celle qui porte la roue, est articulée sur un centre de rotation 7 du bras sur caisse. En fonction de la charge du véhicule, le centre de la roue se déplace entre la position à vide 2 et la position en charge 3. Lors des sollicitations verticales de la route, le centre de roue oscille entre des positions pouvant aller jusqu'à une position 4 de détente maximale limitée par une butée 9, ou jusqu'à une position 5 d'attaque maximale limitée par une butée 8. Il convient de noter qu'à vide, la course d'attaque représentée par le vecteur 10, est de plus grande envergure que la course d'attaque en charge représentée par le vecteur 12. En détente, le phénomène est inversé. A vide la course de détente représentée par le vecteur 11, est de plus petite envergure que la course de détente en charge, représentée par le vecteur 13. Dans le cas d'une suspension à correction d'assiette, présenté en référence à la figure 2, les courses d'attaque maximales à vide et en charge sont identiques et représentées par un même vecteur 14. Il en résulte qu'un choix de régler le véhicule pour un comportement en charge, permet de garantir la sécurité des passagers, mais réduit le confort à vide car la course en attaque maximale est réduite par rapport à celle de la suspension métallique, et ceci d'autant plus que la correction d'assiette augmente la flexibilité de la suspension. Sur le dessin de la figure 2, le choix a été fait de faire un compromis entre les deux courses représentées par le vecteur 10 et le vecteur 12 de la figure 1. Une suspension à correction d'assiette, conforme à l'invention, est maintenant présentée en référence à la figure 3. Pour retrouver les deux courses d'attaques à vide et en charge dans un même rapport que celles représentées en figure 1 pour une suspension métallique, on envisage différentes alternatives de mise en oeuvre de l'invention. Selon une première alternative, on donne une longueur variable à la butée 8 comme représentée à la figure 3. Selon une autre alternative, on place une cale variable en face de la butée pour faire varier la course. Ces deux alternatives seront détaillées dans la suite de la description. Le but est de retrouver un fonctionnement de la suspension à correction d'assiette identique à celui de la suspension métallique, en ce qui concerne la course d'attaque à vide représentée par le vecteur 16 et la course d'attaque en charge représentée par le vecteur 18. En référence à la figure 4, on considère une autre architecture qui est celle d'une suspension de véhicule associée à une correction d'assiette électronique avec une flexibilité variable. Dans le cas d'une suspension souple, en d'autres termes à grande flexibilité, représentée dans le cadre 25 de la figure 4, on désire des courses de grande envergure selon la verticale représentée par l'axe Z, en attaque représentée par le vecteur 20 et en détente représentée par le vecteur 19. Dans le cas d'une suspension ferme, en d'autres termes à flexibilité réduite, représentée dans le cadre 26 de la figure 4, on demande des courses de faible envergure, en attaque représentée par le vecteur 22 et en détente représentée par le vecteur 21. Même si on baisse l'assiette en suspension ferme, la butée 9 de détente est trop loin avec pour conséquence de générer une valeur de roulis élevée. En faisant varier la hauteur de la butée 9 d'une valeur représentée par le vecteur 24, il suffit d'une valeur de correction d'assiette représentée par le vecteur 23. C'est un besoin d'avoir une butée de détente réglable que l'on observe dans le cas de la figure 4. D'autres architectures de suspension existent que celles exposées ci-dessus en référence aux figures 1 à 3 pour lesquelles le train a des débattements circulaires provoqués par une rotation du bras de suspension 6 autour du centre de rotation 7. Pour un train de type Mac Pherson ou double triangle, on observe des débattements de nature plus linéaires sur lesquels l'invention trouve aussi application. Quelque soit celle des butées 8 ou 9 que l'on désire régler, on expose à présent en référence aux figures 5A à 6C, différents moyens pour déplacer un butée 89 qui représente la butée 8 ou la butée 9 selon le besoin de façon à modifier l'envergure respectivement de la course d'attaque ou de détente. En référence à la figure 5A, une butée 89 est montée sur une aile 27 de charnière 28. L'autre aile 29 de la charnière 28, est fixée sur la caisse du véhicule. Un mécanisme 30 à came ou à vis, disposé entre les ailes 27 et 29, est entraîné par un moteur électrique 37 de façon à écarter les deux ailes et ainsi déplacer la butée 89. Le moteur 37 peut être équipé d'un réducteur. Une sélection de moteur 37 parmi les moteurs de type pas à pas, permet de positionner la butée 89 avec précision. En référence à la figure 5B, un ressort 31 de traction, fixé entre les deux ailes 27 et 29 de la charnière, est prévu pour supprimer les jeux lors de la mise en contact de la butée 89 de façon à éviter les bruits de claquement lors des contacts de la butée. En référence à la figure 6A, la butée 89 est montée sur une tête 32 de vis 34. Le fut fileté de la vis 34 pénètre dans un écrou 33 monté prisonnier en rotation sur la caisse 41 du véhicule. Le moteur 37 fait tourner une vis sans fin 36 qui entraîne la tête 32 en rotation par l'intermédiaire d'un mécanisme 35 à pignons de façon à faire monter ou descendre la vis 34 dans l'écrou 33 et par conséquent à déplacer en hauteur la butée 89. La partie supérieure de la figure 6B est une vue de côté d'un autre montage de la butée 89 et la partie inférieure de la figure 6B est une demi vue de dessus du montage présenté en partie supérieure. La vis sans fin 36 entraînée par le moteur 37, fait directement tourner la tête de vis 32 sur laquelle est montée la butée 89. En référence à la figure 6C, la vis sans fin 36 entraînée par le moteur 37, fait tourner l'écrou 33, prisonnier en translation dans la caisse 41 au moyen d'une butée à bille 38 et/ou d'un palier 39. La vis 34 est bloquée en rotation au moyen d'un doigt 10 fixé directement ou indirectement sur la caisse 41. Quelque soit celle des butées 8 ou 9 que l'on désire régler, on expose à présent en référence aux figures 7A à 12, différents moyens pour modifier l'envergure de la course d'attaque ou de détente sans déplacer un butée 89 qui représente respectivement la butée 8 ou la butée 9 selon le choix de la course à modifier. Cette alternative est basée sur une insertion d'une ou plusieurs cales en face de la butée. En référence aux figures 7A et 7B, une glissière 43 est montée sur le bras 6 de suspension en face de la butée 89. Une cale 42 coulisse dans la glissière 43 de façon à changer la course. A titre d'exemple purement illustratif et non limitatif, l'épaisseur de la cale va de 5 à 25 mm en ordre de grandeur. Le déplacement de la cale 42 est réalisé par une vis 46 entraînée par un moto réducteur 47. Le moto réducteur 47 est de préférence commandé par un calculateur de la suspension à correction d'assiette. Comme pour les alternatives exposées ci- dessus, il convient de mettre des ressorts, non représentés, qui font plaquer la cale 42 sur le bras de suspension 6 afin de supprimer les jeux pouvant se trouver entre la cale et le bras, de façon à éviter les bruits de contact de butée. En référence à la figure 8, la cale 42 a une épaisseur variable en pente, de façon à permettre de faire de manière continue, plusieurs courses différentes. En référence à la figure 9, la cale 42 a une forme d'escalier, de façon à permettre de faire de manière discrète, plusieurs, ici trois valeurs de course. En référence à la figure 10, une palette 53 de butée montée sur un appui 52 de butée, solidaire d'un bras 51, réalise un pivotement de cale selon un axe parallèle à l'axe de la butée. En référence à la figure 11, la palette 53 de butée tourne autour d'un axe 54 au moyen d'une tige fixée à une extrémité de la palette 53 et entraînée en translation par un moteur linéaire 57 de façon à libérer ou occulter l'appui de butée 52. En référence à la figure 12, la palette 53 de butée tourne autour de l'axe 54 au moyen d'une partie dentée de sa périphérie en prise avec une vis sans fin 56 entraînée en rotation par le moto réducteur 47 de façon à libérer ou occulter l'appui de butée 52. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour adapter un mécanisme de suspension de véhicule de façon à obtenir un bon comportement en charge et un bon confort à vide, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens agencés pour régler une longueur de course de bras de suspension (6, 51) entre une position de repos et une position de contact avec une butée (8, 9, 89). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite longueur de course est réglée par déplacement de la butée (8, 9, 89). 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que lesdits moyens comprennent une charnière (28) qui comporte une première aile (29) fixée sur une caisse de véhicule et une deuxième aile (27) qui supporte la butée (89) et qui est articulée avec la première aile (29) de façon à permettre de régler ladite longueur de course par déplacement de la butée (89). 4. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que lesdits moyens comprennent un écrou (33) fixé sur une caisse de véhicule et une vis (34) qui supporte la butée (89) et qui pénètre par rotation dans l'écrou (33) de façon à permettre de régler ladite longueur de course par déplacement de la butée (89). 5. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que lesdits moyens comprennent une vis (34) maintenue en rotation qui supporte la butée (89) et un écrou (33) monté libre en rotation sur une caisse de véhicule et enchâssant la vis (34) de façon à permettre de régler ladite longueur de course par déplacement de la butée (89). 6. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite longueur de course est réglée par variation d'épaisseur sur le bras de suspension (6, 51). 7. Dispositif selon la revendication 1 ou 6, caractérisé en ce que lesdits moyens comprennent une glissière (43) fixée sur le bras de suspension (6) en regard de la butée (89) et une cale (42) agencée pour coulisser dans la glissière (43) de façon à permettre de régler ladite longueur de course par variation d'épaisseur sur le bras de suspension (6). 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que la cale (42) est d'épaisseur variable sous 15 forme de rampe. 9. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que la cale (42) est d'épaisseur variable par échelons. 20 10. Dispositif selon la revendication 1 ou 6, caractérisé en ce que lesdits moyens comprennent une palette (53) de butée montée pivotable sur un appui (52) de butée, solidaire d'un bras (51), de façon à permettre 25 de régler ladite longueur de course par variation d'épaisseur sur le bras (51). 11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que lesdits moyens comprennent une tige 30 fixée à ladite palette (53) de façon à la faire pivoter sur un axe (54). 12. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que lesdits moyens comprennent une vis 35 sans fin (56) qui s'engrène sur une paroi crantée de ladite palette (53) de façon à la faire pivoter sur un axe (54).