Brevet FR2938470A1 — publié le 20100521

BRAS DE SUSPENSION MONOBLOC DE VEHICULE AUTOMOBILE La présente invention concerne un bras de suspension de véhicule automobile, ainsi qu'un véhicule équipé de ces bras sur un train arrière. Certains véhicules automobiles comportent un train arrière comprenant une traverse supportant à ses extrémités les moyeux des roues. Deux bras de suspension longitudinaux disposés sur les côtés de la caisse, sont fixés vers l'avant à cette caisse par une articulation comportant un axe sensiblement transversal, et vers l'arrière à la traverse pour la maintenir et la guider. Des ressorts de suspension prennent appui de chaque côté sur la traverse, pour porter la caisse et permettre un débattement vertical des roues. Des amortisseurs montés en parallèle de ces ressorts, permettent de freiner les mouvements d'oscillation de la suspension. Les bras de suspension maintiennent la traverse et guident ses mouvements pendant les débattements de la suspension, ils transmettent à la caisse en réaction les différents efforts qui s'appliquent sur les roues, notamment dans les virages et au freinage. Ces bras de suspension subissent donc des efforts importants. Suivant une technologie connue, chaque bras de suspension comporte un corps réalisé à partir d'une tôle d'acier emboutie et découpée, pour constituer une forme allongée sensiblement plate. Cette forme plate est disposée longitudinalement sur le véhicule, suivant un plan vertical. A l'extrémité avant de ce bras de suspension, on fixe par soudure une bague réalisée dans un tube en acier étiré, ou par roulage et soudage d'une tôle, cette bague étant disposée suivant un axe transversal. La bague va recevoir un caoutchouc interne comportant un tube axial pour former une articulation élastique, permettant une oscillation du bras de suspension suivant l'axe transversal. L'articulation élastique filtre des vibrations venant de la roue lors du roulage, pour éviter de les transmettre à la caisse du véhicule. Pour renforcer la liaison du corps avec la bague, on ajoute un renfort formé d'une tôle soudée sur un bord de ce corps, dans un plan perpendiculaire pour constituer une section en � T �, l'extrémité avant de ce renfort étant aussi soudée sur l'extérieur de la bague. Il faut donc pour assembler ce bras de suspension, approvisionner trois composants, le corps, la bague et le renfort, puis prévoir les produits consommables pour la soudure. Ce type de bras de suspension nécessite donc une logistique importante pour approvisionner et stocker les différents composants à assembler. De plus utilisant plusieurs procédés de fabrication différents, emboutissage, roulage ou étirage pour la bague, et soudure, et nécessitant pour le corps principal des tôles de forte épaisseur qui ne sont pas dans les standards habituels des applications automobiles, ces bras de suspension sont relativement onéreux. La présente invention a notamment pour but d'éviter ces inconvénients de la technique antérieure, et d'apporter à la réalisation d'un bras de suspension de véhicule automobile, une solution simple et économique. Elle propose à cet effet un bras de suspension monobloc de véhicule automobile, comportant un corps comprenant une première tôle d'acier emboutie et découpée pour réaliser une forme allongée et plate, disposée sur le véhicule sensiblement longitudinalement et suivant un plan vertical, ce corps comprenant à une extrémité une bague disposée suivant un axe perpendiculaire à la forme plate, qui reçoit une articulation de fixation sur la caisse du véhicule, caractérisé en ce que la bague vient de matière avec la tôle du corps, après emboutissage de cette tôle. Un avantage principal du bras de suspension selon l'invention, est que 30 la bague étant formée d'une même pièce avec le corps du bras, ce bras est plus simple et plus économique à réaliser. De plus le bras de suspension selon l'invention peut comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, qui peuvent être combinées entre elles. Avantageusement, on forme par emboutissage à l'extrémité de la tôle constituant le corps, un anneau circulaire disposé sensiblement dans le plan de cette tôle, qui reçoit intérieurement la bague. Avantageusement, on forme par emboutissage à l'intérieur de l'anneau circulaire, un rebord axial disposé suivant un axe transversal et tourné d'un côté, se prolongeant par un repli intérieur de la tôle vers le centre, plié suivant environ 180°, pour se terminer par une bague cylindrique tournée de l'autre côté. La bague cylindrique peut être axialement sensiblement centrée, par rapport au plan médian situé dans l'épaisseur du corps. Selon une disposition particulière, le corps du bras de suspension 15 comporte une deuxième tôle formant une deuxième épaisseur accolée sur la première tôle de ce corps. La deuxième tôle peut être formée à partir de la première tôle du corps, en repliant cette tôle sur elle-même suivant un bord longitudinal de ce corps. 20 Avantageusement, la deuxième tôle du corps s'étend sur toute la longueur de ce corps. L'invention a aussi pour objet un véhicule automobile comprenant un train arrière comportant deux bras de suspension sensiblement longitudinaux reliant les roues arrière à la caisse de ce véhicule, caractérisé en ce que ces 25 bras de suspension sont réalisés tels que décrit ci-dessus. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques et avantages apparaîtront plus clairement à la lecture de la description ci-après, donnée à titre d'exemple en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue d'ensemble en perspective d'un train arrière 30 selon l'art antérieur ; - la figure 2 est une vue d'un bras de suspension de ce train arrière ; - la figure 3 est une vue d'un bras de suspension selon l'invention ; - la figure 4 est une vue de détail de la partie avant de ce bras de suspension ; et - la figure 5 est une vue en coupe suivant un plan horizontal passant par l'axe de la bague, de la partie avant du bras de suspension. Les figures 1 et 2 représentent un train arrière 1 comprenant une traverse 2 disposée transversalement, qui reçoit à ses extrémités des moyeux non représentés, supportant les roues arrière. La traverse est de chaque côté reliée vers l'avant, à un bras de suspension 4 disposé longitudinalement. Chaque bras de suspension 4 comporte du côté avant une articulation élastique reliée à la caisse du véhicule, qui permet un pivotement suivant un axe disposé sensiblement transversalement. La traverse arrière comporte vers l'arrière et de chaque côté, des supports 10 sur lesquels viennent s'appuyer les ressorts de suspension supportant la caisse du véhicule. De cette manière, la traverse 2 est maintenue à la caisse du véhicule par les bras de suspension 4, pour permettre un mouvement des suspensions tout en assurant un guidage des roues arrière. Le bras arrière 4 est réalisé par un assemblage de différents composants, comprenant un corps 20 allongé qui est embouti dans une tôle épaisse, comportant vers l'avant une découpe formant un arc de cercle. Une bague 8 est ajustée et soudée dans cette découpe en arc de cercle du corps 20, l'axe de cette bague étant disposé perpendiculairement à la tôle de ce corps. Cette bague 8 peut être réalisée dans un tube en acier étiré, ou par roulage et soudure d'une tôle plane. La bague 8 constitue un logement contenant un bloc élastique 6, comportant un tube axial qui reçoit une vis de serrage. Ce bloc élastique 6 est inséré dans une chape non représentée, fixée sur la caisse du véhicule, la vis de serrage traversant l'ensemble pour constituer une liaison élastique pouvant pivoter suivant l'axe de cette vis. La fabrication de la bague, notamment par étirage d'un tube, ou roulage et soudure d'une tôle, nécessite plusieurs opérations industrielles successives. Ce sont des procédés relativement coûteux. Un renfort 22 comprenant une bande de tôle, est soudé perpendiculairement au corps 20 sur un bord de ce corps, l'axe de ce renfort étant centré sur la tôle du corps. Le petit côté avant de ce renfort 22 est soudé aussi sur la bague 8, pour former une structure dans l'espace rigidifiant fortement la liaison entre cette bague et le corps 20, afin de transmettre des efforts importants. La réalisation des soudures avec notamment un procédé � MAG � utilisant un fil de soudure pour un apport de matière, demande un contrôle rigoureux du procédé et une maintenance périodique pour garantir une qualité constante de cette opération. La réalisation de ce bras de suspension 4 nécessite la fabrication préalable de plusieurs composants qu'il faut gérer et stocker, ces fabrications faisant appel à des procédés variés. Des coûts de logistique pour approvisionner les composants de base sont à ajouter aux coûts de fabrication. Les figures 3 à 5 présentent un bras de suspension 31 réalisé à partir d'une tôle d'acier emboutie relativement mince, comprenant une partie allongée formant un corps 30, constitué de deux épaisseurs 32, 34 repliées l'une sur l'autre suivant un bord longitudinal, pour rigidifier fortement ce corps. Lors des opérations d'emboutissage, on forme à l'extrémité avant de la première épaisseur de tôle 32, un anneau circulaire 40 centré suivant l'axe longitudinal du bras 31, et qui reste dans le plan de cette première épaisseur. A l'intérieur de cet anneau circulaire 40 et centré sur lui, on forme par emboutissage un rebord axial 36 disposé suivant un axe transversal, qui est tourné du côté opposé à la deuxième épaisseur 34. Ce rebord axial 36 se termine par un repli intérieur de la tôle vers le centre, pour former après un retour suivant 180°, une bague cylindrique 38 tournée de l'autre côté. La bague cylindrique 38 comportant un diamètre plus important que sa longueur, est axialement sensiblement centrée par rapport au plan médian situé entre les deux épaisseurs des tôles 32, 34 du corps 30. Cette bague cylindrique 38 comportant des dimensions intérieures similaires à celles de la bague 8 du bras de suspension 4 réalisé selon l'art antérieur, peut recevoir une même articulation élastique 6. Pour obtenir une bonne rigidité du bras de suspension 31, la deuxième épaisseur 34 de tôle formant le renfort du corps 30 de ce bras, s'étend sur toute la longueur de ce corps et se termine au plus près de la bague cylindrique 38. On forme ainsi de manière économique, un bras de suspension 31 comportant une bague cylindrique 8 réalisée et assemblée lors d'une seule opération d'emboutissage. Avec le rebord arrondi reliant l'anneau circulaire 40 à la bague cylindrique 38, on constitue entre le corps 30 du bras 31 et cette bague, une liaison très rigide. De plus, cette liaison ne comporte pas le risque d'une soudure défectueuse. Les opérations de formage et de découpe peuvent être réalisées avec une seule presse, comportant un même outil comprenant les différentes étapes successives d'emboutissage. Ce procédé est simple, ne nécessitant pas de gestion ni d'assemblage de composant additionnel. La logistique nécessaire pour cette fabrication peut être simplifiée, on gagne du temps et des surfaces de stockage dans les ateliers. En complément, des soudures peuvent être réalisées sur le bras de suspension 31 pour les rigidifier, notamment entre les deux épaisseurs de tôle 32, 34 du corps 30. REVENDICATIONS1 ù Bras de suspension monobloc de véhicule automobile, comportant un corps (30) comprenant une première tôle d'acier (32) emboutie et découpée pour réaliser une forme allongée et plate, disposée sur le véhicule sensiblement longitudinalement et suivant un plan vertical, ce corps (30) comprenant à une extrémité, une bague (38) disposée suivant un axe perpendiculaire à la forme plate, qui reçoit une articulation de fixation sur la caisse du véhicule, caractérisé en ce que la bague vient de matière avec la tôle (32) du corps (30), après emboutissage de cette tôle. 2 ù Bras de suspension monobloc selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on forme par emboutissage à l'extrémité de la première tôle (32) constituant le corps (30), un anneau circulaire (40) disposé sensiblement dans le plan de cette tôle, qui reçoit intérieurement la bague (38). 3 ù Bras de suspension monobloc selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'on forme par emboutissage à l'intérieur de l'anneau circulaire (40), un rebord axial (36) disposé suivant un axe transversal et tourné d'un côté, se prolongeant par un repli intérieur de la tôle vers le centre, plié suivant environ 180°, pour se terminer par une bague cylindrique (38) tournée de l'autre côté. 4 ù Bras de suspension monobloc selon la revendication 3, caractérisé en ce que la bague cylindrique (38) est axialement sensiblement centrée par rapport au plan médian situé dans l'épaisseur du corps (30). 5 ù Bras de suspension monobloc selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le corps (30) du bras de suspension (31), comporte une deuxième tôle (34) formant une deuxième épaisseur accolée sur la première tôle (32) de ce corps. 6 ù Bras de suspension monobloc selon la revendication 5, caractérisé en ce que la deuxième tôle (34) est formée à partir de la premièretôle (32) du corps, en repliant cette tôle sur elle-même suivant un bord longitudinal de ce corps. 7 ù Bras de suspension monobloc selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que la deuxième tôle (34) du corps (30), s'étend sur toute 5 la longueur de ce corps. 8 ù Véhicule automobile comprenant un train arrière comportant deux bras de suspension sensiblement longitudinaux (31) reliant les roues arrière à la caisse de ce véhicule, caractérisé en ce que ces bras de suspension sont réalisés suivant l'une quelconque des revendications précédentes.