Brevet FR2960184A1 — publié le 20111125

AGENCEMENT D'ESSIEU, DE PREFERENCE D'UN ESSIEU RIGIDE POUR VEHICULES AUTOMOBILES La présente invention se rapporte à un agencement d'essieu, de préférence d'un essieu rigide, comprenant un corps d'essieu et un système de suspension de roue muni d'un support de roue, ledit support étant disposé sur une pièce de retenue du support de roue, et une pièce d'arrêt du corps d'essieu étant disposée sur ledit corps d'essieu, ladite pièce de retenue étant montée à pivotement sur ladite pièce d'arrêt, en vue d'effectuer un réglage de la voie. Des systèmes de suspension de roues de véhicules automobiles connus d'après l'art antérieur sont constitués, entre autres, de points de rattachement à la carrosserie du véhicule, de paliers, d'au moins un bras oscillant, d'un système d'amortissement par ressorts, et d'un support de roue fixé audit bras oscillant. Les bras oscillants se présentent, de préférence, comme des bras de type transversal ou incliné. Dans le cas d'un essieu rigide, il est fréquemment fait usage de ressorts revêtant la forme de ressorts à lames ou lames ressorts. Des essieux rigides sont habituellement composés de tubulures d'essieux rigides qui sont reliées, par l'intermédiaire d'un système de fixation désigné par un « accouplement élastique par ressort à lame», aux lames ressorts longitudinales guidant les roues. Ces lames ressorts longitudinales peuvent être fabriquées en acier, ou bien encore en des matériaux composites tels que des matières plastiques renforcées par des fibres de verre, ou par des fibres artificielles ou de carbone. Les lames ressorts proprement dites sont reliées à la carrosserie. Un positionnement des corps d'essieux rigides, vis-à-vis des lames ressorts, est très fréquemment assuré sur le ressort par un «boulon nodal », enfiché dans un perçage pratiqué dans l'attache inférieure desdites lames. L'essieu rigide, proprement dit, est composé de la tubulure d'essieu et des supports de roues extérieurs qui sont reliés rigidement à ladite tubulure. Cette liaison rigide recourt, le plus souvent, à des techniques de soudage ou de boulonnage. Lors du processus de fabrication, au stade du montage initial, ou bien encore au cours du fonctionnement d'un véhicule automobile équipé d'un essieu rigide, les positions des roues ne concordent pas toujours avec des emplacements optimalement prédéterminés. Le cas échéant, des tolérances de fabrication brute se traduisent par le fait que les essieux rigides ne se dressent pas perpendiculairement à l'axe longitudinal du véhicule et sont, par conséquent, orientés à l'oblique par rapport aux essieux habituellement réglables, très souvent les essieux avant, équipés d'un système individuel de suspension de roue. Cela implique que l'essieu avant doit éventuellement, afin de garantir un déplacement du véhicule en ligne droite, être réglé pour contrebalancer la position inclinée de l'essieu arrière. Les pneumatiques, en oblique par rapport à l'axe longitudinal du véhicule, accusent une usure accrue susceptible d'affecter les quatre roues d'une automobile. Une position de roue mal réglée, en particulier une voie à réglage défectueux, gouvernent également une plus grande consommation de carburant. Qui plus est, des roues incorrectement réglées ne peuvent transmettre que des forces de guidage latéral modestes, ce qui peut provoquer une diminution des marges de sûreté dans une plage limite. Plus précisément, une exigence de sûreté accrue concerne l'essieu arrière étant donné qu'un survirage résultant d'un dérapage du train arrière gouverne, le cas échéant, une condition de déplacement incontrôlable. En conséquence, la présente invention a pour objet de fournir un agencement d'essieu qui puisse être fabriqué de manière économique, ne soit pas sujet à des défaillances et permette un réglage de la voie. Comme exposé ci-avant, l'agencement d'essieu selon l'invention, de préférence dévolu à un essieu rigide, comprend un corps d'essieu et un système de suspension de roue, lequel système est muni d'un support de roue. Ledit support est disposé sur une pièce de retenue du support de roue. Une pièce d'arrêt du corps d'essieu est prévue à une extrémité dudit corps d'essieu, la pièce de retenue du support de roue étant montée à pivotement sur ladite pièce d'arrêt du corps d'essieu, en vue d'effectuer un réglage de la voie. Conformément à l'invention, ladite pièce de retenue du support de roue est réalisée sous la forme d'une pièce structurelle fourchue en tôle. Dans une variante de réalisation préférentielle, la pièce de retenue du support de roue revêt la forme d'une pièce structurelle fourchue en tôle, et/ou la pièce d'arrêt du corps d'essieu se présente comme une pièce structurelle fourchue en tôle. La configuration fourchue de ladite pièce de retenue, et/ou de ladite pièce d'arrêt, confère potentiellement une réduction pondérale. D'une part, une diminution du poids total implique une économie de carburant potentielle, une réduction pondérale potentielle des masses de roues non amorties procurant, d'autre part, un avantage de maniabilité et de confort du châssis de roulement. Le montage pivotant de la pièce de retenue du support de roue, conforme à l'invention, offre la possibilité de régler la voie d'un essieu du véhicule. L'exécution du mouvement pivotant de ladite pièce de retenue imprime, dans le même temps, un pivotement au support de roue fixé à demeure sur ladite pièce. Le pivotement dudit support provoque également une modification du tracé de la voie de la roue du véhicule. Cela procure l'avantage que la voie de l'agencement d'essieu conforme à l'invention peut être réglée au stade du montage initial. En outre, cela offre la possibilité d'un réglage ultérieur de la voie lors d'une visite en atelier. Dans le cadre de l'invention, une voie optimalement réglée en tous points du véhicule automobile permet de minimiser l'usure des pneumatiques, ainsi que la consommation de carburant, tout en garantissant simultanément une tenue de route fiable du châssis de roulement. De préférence, deux moyens d'assemblage sont prévus pour assembler la pièce de retenue du support de roue et la pièce d'arrêt du corps d'essieu, lesdits moyens d'assemblage étant orientés sensiblement perpendiculairement à l'axe longitudinal dudit corps d'essieu. Cela signifie que lesdits moyens sont, par exemple, disposés pour l'essentiel parallèlement à l'axe longitudinal du véhicule ou bien, de préférence, pour l'essentiel parallèlement à l'axe vertical dudit véhicule. Néanmoins, la disposition peut également être de forme combinée, suivant n'importe quel angle entre les axes longitudinal et vertical. La possibilité, offerte par l'invention, de régler la pièce de retenue du support de roue et le support de roue d'un véhicule automobile, relié à ladite pièce, autorise aussi bien un réglage de la voie qu'un réglage conjoint du carrossage, dans certaines limites corrélatives. La présence de deux moyens d'assemblage permet de procéder, de préférence, à un réglage de la voie à l'aide desdits moyens, puis de bloquer lesdits moyens à demeure dès que la voie a été réglée. Dans une variante de réalisation particulièrement préférentielle, les moyens d'assemblage sont des boulons, un boulon se présentant notamment comme un boulon excentré. Il convient d'entendre par «boulon », dans le cadre de l'invention, un corps allongé en forme d'axe de préférence muni d'un filetage. Un écrou, placé sur ledit filetage, permet un assujettissement du boulon par vissage à complémentarité de formes. Dans le cadre de l'invention, cependant, il est également possible que ledit boulon pénètre dans un trou taraudé façonné dans la pièce de retenue du support de roue, voire aussi dans la pièce d'arrêt du corps d'essieu. Dans le cadre de l'invention, par l'expression «boulon excentré », il faut entendre un boulon doté d'un tronçon offrant une symétrie de révolution autour de l'axe longitudinal du boulon, et d'un tronçon à décalage excentré vis-à-vis du tronçon précité. Ce tronçon à décalage excentré peut être ménagé, par exemple, dans la région d'une rondelle de calage décalée excentriquement avec l'écrou. Dans le cadre de l'invention, de manière analogue, le boulon excentré peut être pourvu d'un écrou à décalage excentré. Un monteur peut ainsi, en imprimant une rotation audit boulon, procéder à un positionnement précis visant au réglage de la voie qu'il recherche, et verrouiller ensuite ledit boulon à demeure par une liaison des moyens d'assemblage instaurée par frottement. Dans une autre variante de réalisation préférentielle, les boulons traversent la pièce de retenue du support de roue et la pièce d'arrêt du corps d'essieu en franchissant des orifices de montage, lesdits orifices étant pratiqués dans des branches desdites pièces de retenue et d'arrêt de configuration fourchue. De la sorte, lesdites pièces fourchues s'interpénètrent à la manière d'un collier de serrage et donnent naissance, en coupe transversale, à une forme sensiblement rectangulaire. Des orifices de montage se présentent alors, de préférence, comme des perçages traversants ou des trous borgnes façonnés dans les branches des pièces respectives de configuration fourchue. Ainsi, les perçages traversants des deux pièces (de retenue et d'arrêt) se trouvent en superposition mutuelle et sont traversés par les boulons, ce qui instaure une fixation à demeure par complémentarité de formes. Dans le cadre de l'invention, lesdits orifices peuvent être choisis d'un dimensionnement tel que les moyens d'assemblage les traversent sans aucun jeu, ou bien encore avec jeu. Il en résulte diverses possibilités de réglage de la voie par l'intermédiaire desdits moyens d'assemblage, en association avec lesdits orifices de montage. Dans une variante de réalisation particulièrement préférentielle, les orifices de montage, traversés par le boulon excentré, sont réalisés sous la forme d'un trou oblong au moins dans la pièce de retenue du support de roue, et/ou dans la pièce d'arrêt du corps d'essieu. Cela confère diverses possibilités de réglage en coopération avec le boulon excentré. Une rotation, imprimée audit boulon excentré, génère un mouvement relatif de la pièce de retenue et de la pièce d'arrêt. Ce mouvement relatif réclame un jeu pour autoriser la liberté de mouvement du boulon excentré. Ce jeu est procuré par le trou oblong. L'agencement conforme à l'invention constitue une variante de fabrication, particulièrement peu onéreuse, d'un ensemble de corps d'essieux apte au réglage. Il est possible de recourir à un boulon excentré courant dans le commerce, qui fournit une faculté de réglage de la voie d'un essieu rigide de véhicule automobile en combinaison avec les paramètres précités et peut, dans le même temps, être produit d'une manière particulièrement économique et simple. L'axe longitudinal du trou oblong présente de préférence une courbure, ladite courbure ayant le rayon de la circonférence de pivotement définie par le mouvement pivotant. Cela signifie que le mouvement de rotation du boulon excentré gouverne un mouvement de pivotement de la pièce de retenue du support de roue autour de l'axe longitudinal de l'autre moyen d'assemblage. Pour prévenir un coincement dudit boulon excentré, la courbure du trou oblong présente un tracé à symétrie de révolution se conformant au mouvement pivotant autour de l'axe longitudinal du second moyen d'assemblage. Dans une autre forme de réalisation préférentielle, des organes d'espacement, en particulier des douilles d'espacement, sont interposés entre les pièces de retenue du support de roue, et d'arrêt du corps d'essieu. Lesdites douilles font en sorte que lesdites pièces, de réalisation fourchue pour l'essentiel, ne soient pas déformées lors de l'instauration d'une fixation à demeure, par frottement et/ou par complémentarité de formes, sous l'action des moyens d'assemblage de préférence constitués par les boulons. En outre, lesdites douilles procurent une surface supplémentaire de coopération par frottement agissant sur la pièce de retenue ou d'arrêt, depuis la face intérieure de celle-ci. Dans le cadre de l'invention, de manière particulièrement préférentielle, des contre-butées sont façonnées sur la pièce de retenue du support de roue ou sur la pièce d'arrêt du corps d'essieu, le boulon excentré venant en applique sur lesdites contre-butées par complémentarité de formes. Lesdites contre-butées offrent alors un contre-appui au tronçon à décalage excentré par rapport à l'axe du boulon. De ce fait, une rotation dudit boulon crée un décalage entre le corps fixé à demeure par ledit boulon, par l'intermédiaire des contre-butées, et le corps fixé à demeure par l'axe dudit boulon. Comme exposé ci-avant, la pièce de retenue du support de roue, et/ou la pièce d'arrêt du corps d'essieu, se présente(nt) de préférence comme une pièce structurelle en tôle. Concernant notamment la faculté de fabrication économique et la latitude de conformations, cela offre des avantages particuliers tenant, précisément, à la réalisation desdites pièces. Des alliages d'acier, voire encore des alliages de métaux légers, sont par exemple utilisés en tant que matériaux constituant lesdites pièces de retenue et d'arrêt. Une préférence est accordée, dans ce cas, à des matériaux à base d'acier, ou bien également à base d'aluminium ou de magnésium. Lesdites pièces peuvent alors revêtir la forme d'une pièce structurelle soudée, d'une pièce structurelle obtenue par formage, ou d'une pièce structurelle usinée par forgeage. Un assemblage de pièces structurelles venues de coulée serait également envisageable dans le cadre de l'invention. Des paliers de roues de différents types peuvent être assemblés à la pièce de retenue du support de roue. Par exemple, il serait concevable qu'un palier de roue ou un support de roue soit respectivement emmanché à force dans ladite pièce de retenue, emboîté à force ou rapporté par vissage sur cette dernière, voire encore relié à ladite pièce par des techniques de soudage. Dans une autre variante de réalisation particulièrement préférentielle, les contre-butées peuvent être produites par des techniques de formage et/ou par des techniques de poinçonnage. Ainsi, dans le cas de la réalisation sous la forme d'une pièce structurelle en tôle, il est envisageable que des contre-butées destinées au boulon excentré soient produites par un simple formage se présentant comme un forgeage, un cintrage, voire un poinçonnage, d'une manière particulièrement économique. Dans le cadre de l'invention, toutefois, il serait pareillement concevable de façonner, sur les pièces respectives de retenue et d'arrêt, des contre-butées assignées aux délimitations maximales du réglage de la voie et/ou du carrossage. De préférence, une rotation imprimée au boulon excentré permet d'engendrer un mouvement pivotant de la pièce de retenue du support de roue, autour d'un second boulon. Un avantage supplémentaire, procuré par la présente invention, réside dans la possibilité d'utiliser l'agencement d'essieu, conforme à l'invention, également dans le cas d'essieux entraînés. Des articulations ou des joints de Cardan, déjà intégré(s) dans les arbres d'entraînement, assurent la nécessaire compensation visant à neutraliser des contraintes survenant, lors d'opérations de réglage de la voie, suite à un pivotement relatif du support de roue et du corps d'essieu. La présente invention peut, de la sorte, être également appliquée à des essieux entraînés. Conformément à l'invention, les deux moyens de fixation ou d'assemblage revêtant la forme du boulon et du boulon excentré peuvent être disposés suffisamment loin, l'un de l'autre, pour permettre l'interposition d'un arbre d'entraînement placé au centre entre ces éléments. L'invention va à présent être décrite plus en détail, à titre d'exemples nullement limitatifs, en regard des dessins annexés sur lesquels : la figure 1 est une vue en éclaté d'un agencement d'essieu conforme à l'invention ; la figure 2 illustre un agencement d'essieu conforme à l'invention ; et la figure 3 représente une autre variante de réalisation de l'agencement d'essieu conforme à l'invention. Sur les figures, les mêmes références sont employées pour désigner des pièces identiques ou similaires, également lorsqu'il est renoncé à une description répétitive par souci de simplification. La figure 1 illustre un agencement d'essieu 1 conforme à l'invention, comprenant un corps d'essieu 2 et un système 3 de suspension de roue. Ledit système 3 est constitué d'un support de roue 4 et d'une pièce de retenue 5 dudit support 4, reliée à ce dernier. Ladite pièce 5 est, pour l'essentiel, de réalisation fourchue. Elle est pourvue de branches 8 tant à sa face supérieure 6, qu'à sa face inférieure 7 en considérant par rapport au plan du dessin. Lesdites branches 8 sont percées, quant à elles, d'orifices de montage 9. La pièce 5 de retenue du support de roue est munie, en outre, de contre-butées revêtant la forme de découpes saillantes 10 et de rebords coudés 11. Les orifices de montage 9 sont traversés par un boulon 12 et par un boulon excentré 13. Le support de roue 4 comporte, par ailleurs, un moyeu 14 doté d'un flasque 15. La pièce de retenue 5 est montée à pivotement sur une pièce 16 d'arrêt du corps d'essieu. A son tour, ladite pièce 16 est reliée audit corps d'essieu 2. Ladite pièce d'arrêt 16 et ladite pièce de retenue 5 sont assemblées l'une à l'autre par complémentarité de formes et/ou mécaniquement, par l'intermédiaire du boulon 12 et du boulon excentré 13. La pièce 16 d'arrêt du corps d'essieu possède, elle aussi, une configuration fourchue. Dans la variante de réalisation présentement illustrée, la pièce 5 de retenue du support de roue vient coiffer par ses branches 8, à la face supérieure 6 et à la face inférieure 7, des branches 17 de ladite pièce d'arrêt 16. Des douilles d'espacement 18 sont utilisées pour prévenir un gauchissement desdites branches 17 résultant d'un serrage à bloc du boulon 12 et du boulon excentré 13. Ledit boulon 12, de même que ledit boulon excentré 13, sont reliés auxdites pièces 5 et 16 par vissage, au moyen d'un écrou 19 associé audit boulon et d'un écrou 20 associé audit boulon excentré. Tant ledit écrou 20, que ledit boulon excentré 13, sont pourvus d'une surface excentrée 21. L'on constate en outre, sur la pièce d'arrêt 16, qu'un orifice de montage 9 se présente comme un trou oblong 22 dans la région du boulon excentré 13. La figure 2 montre l'agencement d'essieu 1 conforme à l'invention, à l'état assemblé. Dans ce cas, il ressort clairement qu'un appui par conformation est procuré à la surface excentrée 21, à la fois par la découpe 10 et par le rebord 11. Sous l'effet d'une rotation imprimée au boulon excentré 13, ladite surface 21 vient en applique contre les rebords 11 et contre les découpes 10 en provoquant, par conséquent, un pivotement de la pièce 5 de retenue du support de roue autour de la pièce 16 d'arrêt du corps d'essieu, suivant un mouvement relatif R. La figure 3 illustre une autre variante de réalisation de l'agencement d'essieu 1 conforme à l'invention. Dans ce cas, la pièce 16 d'arrêt du corps d'essieu se présente comme une pièce structurelle massive. Elle comprend un orifice de montage 9 et un trou oblong 22, dévolus à la mise en place du boulon 12 et du boulon excentré 13. Dans le cadre de l'invention, il est également possible d'envisager une variante de réalisation non représentée, dans laquelle ladite pièce d'arrêt 16 revêt la forme d'une pièce structurelle en tôle, d'une manière analogue à la figure 1, et la pièce 5 de retenue du support de roue est conçue comme une pièce structurelle massive. Il va donc de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées à l'agencement d'essieu décrit et représenté, sans sortir du cadre de l'invention. 10 Liste des références numériques et alphabétique 1 agencement d'essieu 2 corps d'essieu 3 système de suspension de roue 15 4 support de roue 5 pièce de retenue du support de roue 6 face supérieure de la pièce de retenue 7 face inférieure de la pièce de retenue 8 branches de la pièce de retenue 20 9 orifices de montage découpes saillantes de la pièce de retenue 11 rebords coudés de la pièce de retenue 12 boulon 13 boulon excentré 25 14 moyeu de roue flasque du moyeu 16 pièce d'arrêt du corps d'essieu 17 branches de la pièce d'arrêt 18 douilles d'espacement 30 19 écrou associé au boulon écrou associé au boulon excentré 21 surface excentrée 22 trou oblong de montage 35 R mouvement relatif des pièces de retenue et d'arrêt REVENDICATIONS- 1. Agencement d'essieu (1), de préférence d'un essieu rigide, comprenant un corps d'essieu (2) et un système (3) de suspension de roue muni d'un support de roue (4), ledit support (4) étant disposé sur une pièce de retenue (5) du support de roue, et une pièce d'arrêt (16) du corps d'essieu étant disposée sur ledit corps d'essieu (2), ladite pièce de retenue (5) étant montée à pivotement sur ladite pièce d'arrêt (16), en vue d'effectuer un réglage de la voie, agencement caractérisé par le fait que la pièce (5) de retenue du support de roue est réalisée sous la forme d'une pièce structurelle fourchue en tôle. 2. Agencement d'essieu selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la pièce (16) d'arrêt du corps d'essieu est réalisée sous la forme d'une pièce structurelle fourchue en tôle. 3. Agencement d'essieu selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que deux moyens d'assemblage sont prévus pour assembler la pièce (5) de retenue du support de roue et la pièce (16) d'arrêt du corps d'essieu, lesdits moyens d'assemblage étant orientés sensiblement perpendiculairement à l'axe longitudinal dudit corps d'essieu (2). 4. Agencement d'essieu selon la revendication 3, caractérisé par le fait que les moyens d'assemblage sont des boulons (12), un boulon (12) se présentant notamment comme un boulon excentré (13). 5. Agencement d'essieu selon la revendication 4, caractérisé par le fait que les boulons traversent la pièce (5) de retenue du support de roue et la pièce (16) d'arrêt du corps d'essieu en franchissant des orifices de montage (9), lesdits orifices (9) étant pratiqués dans des branches (8, 17) desdites pièces de retenue et d'arrêt (5, 16) de configuration fourchue. 6. Agencement d'essieu selon la revendication 5, caractérisé par le fait que les orifices de montage (9), traversés par le boulon excentré (13), sont réalisés sous la forme d'un trou oblong (22) au moins dans la pièce (5) de retenue du support de roue et/ou dans la pièce (16) d'arrêt du corps d'essieu. 7. Agencement d'essieu selon la revendication 6, caractérisé par le fait que l'axe longitudinal du trou oblong (22) présente une courbure, ladite courbure ayant le rayon de la circonférence de pivotement définie par le mouvement pivotant. 8. Agencement d'essieu selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que des organes d'espacement, en particulier des douillesd'espacement (18), sont interposés entre les pièces fourchues (5, 16) de retenue et d'arrêt. 9. Agencement d'essieu selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que des contre-butées sont façonnées sur la pièce (5) de retenue du support de roue ou sur la pièce (16) d'arrêt du corps d'essieu, le boulon excentré (13) venant en applique sur lesdites contre-butées par complémentarité de formes. 10. Agencement d'essieu selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé par le fait que la pièce (5) de retenue du support de roue et/ou la pièce (16) d'arrêt du corps d'essieu revêt(ent) la forme d'une pièce structurelle en tôle. 11. Agencement d'essieu selon l'une des revendications 9 ou 10, caractérisé par le fait que les contre-butées peuvent être produites par des techniques de formage et/ou par des techniques de poinçonnage. 12. Agencement d'essieu selon l'une quelconque des revendications 4 à 11, caractérisé par le fait qu'une rotation imprimée au boulon excentré (13) permet d'engendrer un mouvement pivotant de la pièce (5) de retenue du support de roue, autour d'un second boulon (12).