Brevet FR2932145A1 — publié le 20091211

Essieu souple arrière réglable pour véhicule automobile. L'invention concerne un essieu souple arrière d'un véhicule automobile, équipé de moyens permettant de régler l'angle de pince des roues. Un essieu souple est un grain arrière à roues dépendantes dont l'architecture prend la forme d'un H. Il est composé essentiellement de deux bras longitudinaux reliant la roue à la caisse et d'une traverse déformable reliant les deux bras longitudinaux. Viennent ensuite s'ajouter les éléments permettant la fixation des montages de roues, des liaisons à la caisse et les supports de ressorts et d'amortisseurs. Une des fonctions principales de l'essieu souple, est de maintenir la position des roues par rapport au sol. Cette position des roues est caractérisée par les angles initiaux (pince et carrossage) réalisés sur l'essieu. Ces angles initiaux résultent du compromis entre les prestations dynamiques souhaitées et l'usure des pneus. Sur les véhicules modernes, les roues sont de plus en plus 20 grandes et les carcasses de pneus de plus en plus raides. La précision nécessaire de réalisation des angles de pince et carrossage augmente donc pour garantir la prestation et surtout éviter les usures prématurées des pneus. Un autre point induit par l'usage de roues plus grandes et plus 25 raides dans le cadre d'une utilisation multi véhicule d'un même essieu souple (effet de plateforme) est le suivant : le calage angulaire de l'essieu n'étant pas le même d'un véhicule à l'autre (écart de masse entre une berline et un monospace par exemple), il serait souhaitable pour limiter le risque d'usure prématurée de pneus, d'ajuster les 30 angles initiaux en fonction des véhicules d'une même plateforme. Cette opération est difficilement industrialisable à grande échelle avec les technologies utilisées aujourd'hui. Les essieux souples sont généralement réalisés à partir d'assemblages mécano soudés d'éléments en acier (emboutis ou issus 35 du formage). L'utilisation de la soudure en grande série (temps de cycle court) induit des déformations résiduelles importantes sur les composants soudés ce qui ne favorise pas le positionnement précis des pièces. Les angles initiaux (pince et carrossage) sont obtenus de deux façons : - Positionnement des pièces servant à fixer le montage de roue en dernière opération de la gamme de soudure de l'essieu afin d'assurer au mieux l'obtention des angles initiaux. Cette technique est utilisée aujourd'hui essentiellement pour des véhicules de la gamme inférieure du fait de son coût réduit. Les angles sont généralement contrôlés à 100% en sortie de ligne de soudure (avant protection cataphorèse de l'essieu). Le principal inconvénient de cette solution est que la capabilité des moyens de fabrication ne permet pas d'obtenir des dispersions réduites et requière une parfaite maîtrise de l'assemblage soudé pour limiter les dispersions (qualité et répétitivité des jeux d'accostage entre autres). - Usinage des faces d'appui des montages de roues après soudure de tous les composants de l'essieu. Cette technique plus coûteuse est plus précise et largement répandue sur les véhicules de gammes moyenne et supérieure. Les angles sont aussi contrôlés à 100% en sortie de ligne de soudure (avant protection cataphorèse de l'essieu). Les inconvénients de cette solution sont : 25 o Le bridage de l'essieu pour éviter les vibrations et les déformations sous l'effort d'usinage est problématique et demande une mise au point importante afin d'obtenir le résultat souhaité. o La gestion des copeaux dus à l'usinage. Il faut, sur la 30 pièce brute, réaliser des chanfreins sur les pourtours et les perçages de la pièce ou une opération d'ébavurage supplémentaire après usinage. Les solutions citées ci-dessus ne permettent pas (ou très difficilement) de réaliser des diversités sur les angles de pinces et 35 carrossage pour des productions en grande série. Le but de la présente invention est d'apporter une solution simple et économique au problème évoqué ci-dessus. 15 20 Ce but est atteint selon l'invention grâce à un essieu souple arrière d'un véhicule automobile comprenant deux bras longitudinaux reliés par une traverse, l'une des extrémités de chaque bras longitudinal étant articulée à la caisse du véhicule et l'autre extrémité portant une fusée de roue, caractérisé en ce que la fusée de roue est assemblée à l'extrémité du bras longitudinal suivant deux faces d'accostage dont le plan n'est pas perpendiculaire à l'axe de la fusée par des moyens de fixation permettant une rotation angulaire entre les deux faces d'accostage. Cette rotation angulaire entre les deux faces d'accostage permet de régler l'angle de pince des fusées de roue, sans modifier l'angle de carrossage. Les moyens de fixation ci-dessus peuvent par exemple être adaptés pour permettre une rotation angulaire égale à plus ou moins 15 6° par rapport à une valeur initiale. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, la fusée porte un plateau et l'extrémité du bras longitudinal comporte une plaque présentant une face d'appui sensiblement verticale, une entretoise présentant deux faces non parallèles étant intercalée entre le plateau 20 de la fusée et la face d'appui de la plaque. En faisant tourner le plateau de la fusée par rapport à l'entretoise on modifie l'angle de pince de la roue portée par la fusée. Dans un mode de réalisation simple et avantageux de l'invention, le plateau de la fusée est fixé à la plaque du bras longitudinal au 25 moyen de plusieurs vis engagées dans des trous traversant le plateau, l'entretoise et la plaque, ces trous étant oblongs pour permettre ladite rotation angulaire. De préférence également, le plateau de la fusée présente sur sa face opposée à la fusée une protubérance cylindrique centrée sur l'axe 30 de la fusée, cette protubérance étant engagée dans une ouverture traversant l'entretoise et la plaque portée par l'extrémité du bras longitudinal. Cette protubérance permet ainsi de centrer la fusée par rapport à la plaque portée par le bras longitudinal, tout en permettant la rotation 35 angulaire. Dans un mode de réalisation avantageux, la face du plateau de la fusée qui s'appuie contre l'entretoise est usinée de façon à former avec le plateau un angle identique à celui compris entre les deux faces opposées de l'entretoise. Ainsi, le plateau de la l'usée est sensiblement parallèle à la plaque portée par le bras longitudinal de sorte que l'entretoise à faces 5 non parallèles ne modifie pas l'angle de carrossage. De préférence, l'entretoise est soudée à la plaque portée par le bras longitudinal. Ainsi, la présence de l'entretoise ne modifie pas le nombre de pièces. 10 D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront encore tout au long de la description ci-après. L'invention est maintenant décrite en référence aux dessins annexés, non limitatifs, dans lesquels : - la figure 1 est une vue de dessus d'un essieu souple arrière d'un véhicule automobile, - la figure 2 est une vue en coupe dans un plan vertical de l'extrémité arrière d'un bras longitudinal montrant la plaque et l'entretoise à faces non parallèles, la figure 3 est une vue en coupe dans un plan vertical de la fusée et de son plateau, - la figure 4 est une vue latérale suivant la flèche F de la figure 3, montrant. l'extrémité du bras, la plaque et le plateau de la fusée fixé à la plLaque, - la figure 5 est une vue en perspective montrant l'ensemble des parties de la figure 4 ainsi que la fusée, - la figure 6 est une vue partielle à échelle agrandie de la figure 4. La figure 1 représente un essieu souple arrière d'un véhicule automobile, présentant une structure en H. 30 Cet essieu comprend deux bras longitudinaux 1, 2 reliés ensemble par une traverse 3. L'une des extrémités de chaque bras longitudinal 1, 2 est articulée en 4, 5 à la caisse du véhicule et l'autre extrémité du bras 1, 2 porte une fusée de roue 6, 7. 35 Ces bras 1, 2 supportent également le ressort 3a et l'amortisseur de suspension. 15 20 25 Sur la figure 1, l'axe X est situé dans un plan horizontal et dans l'axe longitudinal du véhicule. L'axe Y est situé sur l'axe d'articulation des bras longitudinaux 1, 2. Les bras 1, 2 et la traverse 3 sont constitués par exemple par des tubes en acier soudés entre eux. Conformément à l'invention (voir figures 3 et 4) la fusée de roue 7 est assemblée à l'extrémité du bras longitudinal 2 suivant deux faces d'accostage 8a, 9a dont le plan n'est pas perpendiculaire à l'axe 10 de la fusée 7, grâce à des moyens de fixation. qui sont précisés plus loin, permettant une rotation angulaire entre les deux faces d'accostage 8a, 9a. Dans l'exemple représenté, la fusée 7 porte un plateau 9 perpendiculaire à l'axe 10 et l'extrémité du bras longitudinal 2 porte une plaque verticale 11 qui est soudée au bras 2 au moyen de renforts 12. Entre la face d'appui 1 la de la plaque 1l et le plateau 9 de la fusée 7 est intercalée une entretoise 13 (voir figure 2) présentant deux faces non parallèles formant entre elles un angle a de quelques degrés. Comme montré par les figures 4, 5, 6 le plateau 9 de la fusée 7 est fixé à la plaque 11 du bras longitudinal 2 au moyen de quatre vis 14 engagées dans des trous 15 traversant le plateau 9, l'entretoise 13 et la plaque 11. Les trous 15 sont oblongs pour permettre la rotation angulaire du plateau 9 de la fusée 7 par rapport à la plaque 11 fixée au bras 2. Par ailleurs, le plateau 9 présente sur sa face opposée à la fusée 7 une protubérance cylindrique 1.6 centrée sur l'axe 10 de la fusée. Cette protubérance 16 est en position montée engagée dans une ouverture circulaire complémentaire 17 traversant l'entretoise 13 et la plaque 11 portée par le bras 2. Cette ouverture 17 permet de centrer la fusée 7 et la rotation de celle-ci par rapport à la plaque 1L lorsque les vis 14 sont desserrées. On voit également sur la figure 3 que la face 9a du plateau 9 de la fusée qui s'appuie contre la face 8a de l'entretoise 13 est usinée de façon à former avec le plateau 9 un angle identique à l'angle a compris entre les deux faces opposées de l'entretoise 13. Ainsi, le plateau 9 est sensiblement parallèle à la plaque 11 fixée au bras 2. Dans la réalisation représentée, l'entretoise 13 est soudée à la plaque 11. Dans une variante de l'invention, l'entretoise 13 n'est pas soudée à la plaque 11 mais peut tourner entre le plateau 9 de la fusée et la plaque 11 pour permettre le réglage de l'angle de pince. Dans cette réalisation, les vis de fixation du plateau 9 restent toujours dans la même position ce qui simplifie l'opération de vissage. Cependant, cette variante introduit une pièce supplémentaire (l'entretoise libre) par rapport à la version décrite précédemment. Dans les deux cas, les moyens de fixation, c'est-à-dire les vis et les trous oblongs permettent une rotation angulaire du plateau de la fusée 7 de plus ou moins 6° par exemple par rapport à la plaque 11. Lors de cette rotation, la face 9a du plateau 9 glisse sur la face 8a de l'entretoise 13, ce qui modifie l'angle de pince de la fusée 7. De plus, lors de ce réglage, l'angle de carrossage ne change pratiquement pas. A titre d'exemple, si l'angle a de l'entretoise 13 est de 3,5° et l'angle de réglage (voir figure 6) est de plus ou moins 5°, le réglage de l'angle de pince couvre une plage de plus ou moins 0,3°(plus ou moins 20°) et l'angle de carrossage varie de plus ou moins 0,01 ° ce qui est négligeable. Les principaux avantages cie l'invention sont les suivants : - possibilité de diversité d'angle de pince des roues arrière, dans le cas où une plateforme identique est utilisée pour plusieurs véhicules, - suppression de l'usure prématurée des pneumatiques, - possibilité de compenser des défauts d'angle de pince, par exemple à la suite d'un choc du véhicule, - diminution du taux d'essieux non-conformes en usine de fabrication. REVENDICATIONS1. Essieu souple arrière d'un véhicule automobile comprenant deux bras longitudinaux (1, 2) reliés par une traverse (3), l'une des extrémités de chaque bras longitudinal (1, 2) étant articulée à la caisse du véhicule et l'autre extrémité portant une fusée de roue (7), caractérisé en ce que la fusée de roue (7) est assemblée à l'extrémité du bras longitudinal (2) suivant deux faces d'accostage (8a, 9a) dont le plan n'est pas perpendiculaire à l'axe (10) de la fusée (7) par des moyens de fixation permettant une rotation angulaire entre les deux faces d'accostage (8a, 9a). 2. Essieu souple selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de fixation permettent une rotation angulaire égale à plus ou moins 6° par rapport à une valeur initiale. 3. Essieu souple selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la fusée (7) porte un plateau (9) et l'extrémité du bras longitudinal (2) comporte une plaque (11) présentant une face d'appui sensiblement verticale, une entretoise (13) présentant deux faces non parallèles étant intercalée entre le plateau (9) de la fusée et la face d'appui de la plaque (II). 4. Essieu souple selon la revendication 3, caractérisé en ce que le plateau (9) de la fusée (7) est fixé à la plaque du bras longitudinal au moyen de plusieurs vis (14) engagées dans des trous (15) traversant le plateau (9), l'entretoise (13) et la plaque (11), ces trous (15) étant oblongs pour permettre ladite rotation angulaire. 5. Essieu souple selon l'une des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que le plateau (9) de la fusée (7) présente sur sa face opposée à la fusée (7) une protubérance cylindrique (16) centrée sur l'axe (10) de la fusée, cette protubérance (16) étant engagée dans une ouverture (17) traversant l'entretoise (13) et la plaque (11) portée par l'extrémité du bras longitudinal (2). 6. Essieu souple selon l'une des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que la face (9a) du plateau (9) de la fusée (7) qui s'appuie contre l'entretoise (13) est usinée de façon à former avec le plateau (11) un angle identique à celui compris entre les deux faces opposées de l'entretoise (13). 7. Essieu souple selon l'une des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que l'entretoise (13) est soudée à la plaque (11) portée par le bras longitudinal (2).