Brevet FR2960185A1 — publié le 20111125

VEHICULE A ROUES ARRIERE RESSERREES A MANIABILITE AMELIOREE La présente invention se rapporte à un véhicule, notamment un véhicule automobile, comportant un châssis, un train avant relié au châssis, comportant deux roues et un mécanisme directionnel permettant le braquage des roues avant et un train arrière comportant un unique bras de suspension et un mécanisme directionnel, avec le mécanisme directionnel du train arrière étant actionné en fonction du braquage des roues avant du véhicule. Le document FR0956798 présente un tel véhicule où le train avant comporte deux roues et un mécanisme directionnel et le train arrière comporte un unique bras de suspension et un mécanisme directionnel. Le mécanisme directionnel est constitué par un actionneur, positionné au niveau de l'extrémité arrière du bras de suspension, commandant le braquage d'une unique roue arrière. Le mécanisme de direction arrière est destiné à améliorer l'agilité du véhicule en particulier dans les virages serrés et en zone de circulation urbaine. Du fait de son unique roue arrière, un tel véhicule peut conserve un train arrière de conception peut onéreuse, se contentant d'un unique bras de suspension et d'un unique actionneur, permettant à la fois au véhicule de s'incliner vers l'intérieure du virage, optimisant la vitesse de passage en courbe du véhicule, tout en permettant le braquage de la roue arrière, diminuant le rayon de braquage du véhicule. Mais la présence d'une seule roue arrière limite la surface de contact, et donc l'adhérence latérale, du train arrière sur la route. Si l'on souhaite monter deux roues à l'arrière d'un tel véhicule, pour augmenter la surface de contact du train arrière sur la route, le train arrière doit généralement comporter deux bras de suspension reliés chacun à une roue et comportant un dispositif de pivot permettant de coordonner le mouvement de chacun des deux bras lors de l'inclinaison du véhicule dans les virages, tel que présenté dans le document EP 0 606 191, rendant un tel train arrière très complexe et chère à mettre en oeuvre. L'objet de l'invention consiste à proposer un véhicule à roues arrières resserrés, pouvant s'incliner dans les virages et présentant une maniabilité en zone urbaine améliorée tout en conservant un train arrière de conception simple et peu onéreux. A cet effet, l'invention a pour objet un véhicule, notamment un véhicule automobile, comportant un châssis, un train avant relié au châssis, comportant deux roues et un mécanisme directionnel permettant le braquage des roues avant et un train arrière comportant un unique bras de suspension et un mécanisme directionnel, le mécanisme directionnel du train arrière étant actionné en fonction du braquage des roues avant du véhicule, tel que le train arrière comporte deux roues reliées entre elles par une traverse rigide, la traverse rigide étant reliée au bras de suspension par le mécanisme directionnel. Selon une première caractéristique de l'invention, le véhicule comporte des moyens pilotés permettant d'incliner latéralement le bras de suspension lors du braquage des roues avant du véhicule, l'inclinaison latérale du bras de suspension entrainant le braquage des roues arrière. Le bras de suspension est relié au châssis par une articulation du type pivot, l'axe de pivot de l'articulation étant perpendiculaire au plan médian du véhicule, faisant que l'inclinaison latérale du bras est entrainée par l'inclinaison latérale du châssis. Selon un mode de réalisation de l'invention, les moyens d'inclinaison comportent deux actionneurs pilotés, chaque actionneur reliant une des deux 20 roues du train avant au châssis. Selon une deuxième caractéristique de l'invention, le mécanisme directionnel du train arrière comporte une première articulation constituée par une tige, solidaire de la zone centrale de la traverse rigide, pénétrant dans un réceptacle formé à l'extrémité du bras de suspension, formant l'axe de braquage 25 de la traverse rigide. Le mécanisme directionnel du train arrière comporte une seconde articulation comportant une surface plane solidaire de la zone centrale de la traverse rigide, alignée latéralement le long d'une ligne génératrice de ladite traverse et se prolongeant parallèlement à l'axe de braquage de la traverse rigide. La seconde articulation comporte une vis, fixée rigidement au 30 bras de suspension et traversant la surface plane et un premier et un second plots, avec les deux plots positionnés en appuis de part et d'autre de la surface plane, le premier plot étant aussi en appui contre la tête de ladite vis, le second plot étant aussi en appui contre le bras de suspension. Ainsi positionnés, les premier et second plots forment des moyens élastiques de rappel s'opposant au braquage de la traverse rigide. Selon une troisième caractéristique de l'invention, les moyens d'actionnement pilotés sont commandés par un calculateur permettant de traiter des paramètres de fonctionnement et des paramètres de roulage du véhicule pour incliner latéralement le châssis lors du braquage des roues avant du véhicule. Les paramètres de fonctionnement et les paramètres de roulage du véhicule peuvent ainsi dépendre d'au moins un des critères suivant : - de la vitesse de déplacement du véhicule, 10 - de la mesure de l'accélération latérale du véhicule, et - de l'estimation de l'adhérence latérale du véhicule. D'autres avantages et caractéristiques techniques de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lumière de la description qui suit en référence aux figures des dessins annexés parmi lesquelles : 15 - La figure 1 représente, une vue transversale partielle, d'un véhicule comportant un essieu arrière à roues arrières resserrés suivant l'invention ; - La figure 2 représente, une vue partielle latérale de détails, de la partie arrière de la structure du véhicule et du train arrière du véhicule selon 20 l'invention ; - La figure 3 représente, une vue de dessus du train arrière du véhicule selon l'invention ; et - La figure 4 représente, une vue transversale en coupe partielle, d'une partie du train arrière du véhicule selon l'invention, comportant un bras de 25 suspension et d'une traverse arrière reliant les roues arrières du véhicule. Dans la suite de la description le terme avant se réfère toujours à un positionnement vers l'avant du véhicule, suivant le sens normal de circulation du véhicule. Sur la figure 1 est représentée une vue latérale d'un véhicule 1 30 comportant un train avant 2 à deux roues 21 directionnelles. Les deux roues avant 21 sont reliées, de manière indépendante, sur la partie avant 12 de la structure 11 du véhicule. Chacune des deux roues avant 21 du véhicule comporte un ensemble amortisseur ressort hydraulique permettant d'incliner sélectivement le véhicule 1 dans les virages, comme expliqué ultérieurement. Le véhicule 1 comporte aussi un train arrière 3 relié à la partie arrière 13 de la structure 11 du véhicule 1. Le train arrière 3 comporte deux roues 31 positionnées proche l'une de l'autre et reliées entre elles par une traverse rigide. Les roues arrière 31 sont positionnées dans le prolongement de la structure arrière 13 du véhicule 1 et reliées à la structure arrière 13 par un unique bras de suspension 32. Entre la structure arrière 13 du véhicule 1 et le train arrière 3 est aussi interposé un ensemble ressort amortisseur 5 constituant, avec le bras de suspension 32, les éléments de suspension arrière du véhicule 1. Sur les figures 2 et 3 sont représentées une vue latérale partielle du train arrière 3 et de la structure arrière 13 du véhicule 1 et une vue de dessus du train arrière 3. Sur ces figures est aussi représenté l'ensemble ressort amortisseur 5. Le bras de suspension 32 est solidarisé à la structure arrière 13 du véhicule par l'intermédiaire d'une armature 14 comportant deux chapes 15, écartées latéralement l'une de l'autre, dans lesquelles sont fixées de manière pivotante l'extrémité avant dédoublée du bras de suspension 32, formant deux liaisons pivots 16. L'axe de pivot de ces deux liaisons pivots 16 sont orientées suivant l'axe transversal du véhicule. Comme expliqué ultérieurement, lors de l'inclinaison latérale du véhicule 1 dans les virages, l'armature 15 et le bras de suspension 32 reçoivent de fortes contraintes latérales, le doublement de la liaison entre la structure arrière 13 et le bras de suspension 32 permet ainsi de diminuer les contraintes en torsion sur chacune de ces deux liaisons pivots 16. Sur ces figures 2 et 3 est aussi visible la traverse rigide 33 reliant les deux roues arrières 31. Sur la figure 4 est représentée une vue latérale partielle de la traverse rigide 33 et de l'extrémité arrière du bras de suspension 32. La traverse rigide 33 est solidarisée à l'extrémité arrière du bras de suspension 32 par une pièce de liaison 5. La pièce de pièce de liaison 5 est vissée d'une part sur l'arrière du bras de suspension 32 et reliée d'autre part à la traverse rigide 33 par une première articulation 51 de type pivot et part une seconde articulation 52 élastique. La première articulation 51 est constituée par une tige 34 solidaire de la zone centrale de la traverse rigide 33 et pénétrant dans un réceptacle 53 formé dans la pièce de liaison 5, permettant de guider en rotation autour d'un axe aa' la traverse rigide 33. La seconde liaison 52 est constituée par une surface plane 35 solidaire de la zone centrale de la traverse rigide 33, alignée latéralement suivant une ligne génératrice de la traverse rigide 33. La traverse rigide 33 comporte un axe principal de révolution Rt, formant aussi l'axe de révolution de chacune des deux roues arrière 31 positionnées à chacune des deux extrémités de la traverse 33. La surface plane 35 s'étend selon l'axe aa'. L'axe aa' est contenu dans un plan oblique, aligné latéralement parallèlement à l'axe Rt, comportant la surface plane 35. La surface plane 35 comporte une ouverture traversée par une vis 53 rigidement solidarisée sur la pièce de liaison 5. De part et d'autre de la surface plane 35, concentriquement autour de la vis 53, sont positionnés deux plots en caoutchouc ; le premier plot 54 étant en appui entre la tête 55 de la vis 53 et une première face latérale de la surface plane 35, le second plot 56 étant en appui entre la face opposée de la surface plane 35 et une surface d'appui 57 de la pièce de liaison 5. Le plan oblique passe au dessus de l'axe de révolution Rt de la traverse 33, entrainant l'alignement, comme expliqué ultérieurement, du train arrière 3 dans la direction de déplacement du véhicule 1, assurant la stabilité du véhicule 1. Lors de la prise d'un virage par le véhicule, le conducteur braque les roues avant 21. Un calculateur, en fonction de la vitesse de déplacement du véhicule et d'une estimation de l'adhérence latérale du véhicule (éventuellement aussi en fonction d'autres paramètres pouvant être basés sur le type de conduite recherché par le conducteur : par exemple sport, confort...) commande aux actionneurs positionnés au niveau du train avant 2, d'incliner latérale, vers l'intérieur du virage, la structure 11 du véhicule 1. Cette inclinaison de la structure 11 du véhicule 1 crée, du fait du positionnement oblique de l'axe de pivot aa' de la traverse 33 par rapport au bras de suspension 32, la rotation de la traverse 33 dans le sens opposé du braquage des roues avant 21 du véhicule 1. Cette rotation de la traverse 33 est due au fait que seule la structure 11 du véhicule 1 s'incline, les deux roues arrière 31 restants positionnés à la verticale et en contact avec le sol. Les plots 54 et 56 s'opposent à la rotation de la traverse 33, maintenant l'équilibre entre le train avant 2 et le train arrière 3 du véhicule 1. L'angle de rotation de la traverse 33 dépend directement de l'inclinaison latérale du véhicule 1 et de l'inclinaison de l'axe de pivot aa' de la première articulation 51. Une fois le véhicule 1 revenu en ligne droit, le calculateur commande aux actionneurs le positionnement vertical de la structure 11 du véhicule 1, repositionnant les roues arrière 31 dans l'alignement des roues avant 21. Les constantes de raideur des plots 54 et 56 sont calibrées en fonction du poids du véhicule 1. Il est possible de positionner une poche contenant un gaz dans chacun des deux plots 54 et 56 permettant, en faisant varier la pression dans ces poches, de faire varier la constante de raideur des deux plots 54 et 56. Comme vu précédemment, le plan oblique Po passe au dessus de l'axe de révolution Rt de la traverse 33, faisant que la traverse 33 se positionne naturellement perpendiculairement par rapport à la direction de déplacement du véhicule 1, assurant la stabilité du véhicule. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au seul mode de réalisation qui vient d'être décrit, il pourra y être apporté de nombreuses modifications sans sortir, pour cela, du cadre de l'invention.15 REVENDICATIONS1. Véhicule (1), notamment véhicule automobile, comportant un châssis (11), un train avant (2) relié au châssis (11), comportant deux roues (21) et un mécanisme directionnel permettant le braquage des roues avant (21) et un train arrière (3) comportant un unique bras de suspension (32) et un mécanisme directionnel, le mécanisme directionnel du train arrière (3) étant actionné en fonction du braquage des roues avant (21) du véhicule, caractérisé en ce que le train arrière (3) comporte deux roues (31) reliées entre elles par une traverse rigide (33), ladite traverse rigide (33) étant reliée au bras de suspension (32) par le mécanisme directionnel. 2. Véhicule (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le véhicule (1) comporte des moyens pilotés permettant d'incliner latéralement le bras de suspension (32) lors du braquage des roues avant (21) du véhicule (1), l'inclinaison latérale du bras de suspension (32) entrainant le braquage desdites roues arrière (31). 3. Véhicule (1) selon la revendication 2, caractérisé en ce que le bras de suspension (32) est relié au châssis (3) par une articulation (16) du type pivot, l'axe de pivot de ladite articulation (16) étant perpendiculaire au plan médian du véhicule, l'inclinaison latérale du bras (4) étant entraînée par l'inclinaison latérale du châssis (11). 4. Véhicule (1) selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens d'inclinaison comportent deux actionneurs pilotés, chaque actionneur reliant une des deux roues (21) du train avant (2) au châssis (11). 5. Véhicule (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le mécanisme directionnel du train arrière (3) comporte une première articulation (51) constituée par une tige (34), solidaire de la zone centrale de la traverse rigide (33), pénétrant dans un réceptacle (53) formé à l'extrémité du bras de suspension (32), formant l'axe de braquage (aa') de la traverse rigide (33). 6. Véhicule (1) selon la revendication 5, caractérisé en ce que le mécanisme directionnel du train arrière (3) comporte une seconde articulation (52) comportant une surface plane (35) solidaire de la zone centrale de la traverse rigide (33), alignée latéralement le long d'une ligne génératrice de ladite traverse (33) et se prolongeant parallèlement à l'axe de braquage (aa') de la traverse rigide (33). 7. Véhicule (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la seconde articulation (52) comporte une vis (53), fixée rigidement au bras de suspension (32), traversant ladite surface plane (35), un premier (54) et un second (56) plots, lesdits plots (54, 56) étant positionnés en appuis de part et d'autre de ladite surface plane (35), ledit premier plot (54) étant aussi en appui contre la tête (55) de ladite vis (53) , ledit second plot (56) étant aussi en appui contre le bras de suspension (32). 8. véhicule (1) selon la revendication 7, caractérisé en ce que les premier (54) et second (56) plots forment des moyens élastiques de rappel s'opposant au braquage de la traverse rigide (33). 9. Véhicule (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdits moyens d'actionnement pilotés sont commandés par un calculateur permettant de traiter des paramètres de fonctionnement et des paramètres de roulage dudit véhicule (1) pour incliner latéralement le châssis (3) lors du braquage des roues avant (21) du véhicule (1). 10. Véhicule (1) selon la revendication 9, caractérisé en ce que lesdits paramètres de fonctionnement et les paramètres de roulage du véhicule (1) dépendent de la vitesse de déplacement du véhicule (1), de la mesure de l'accélération latérale du véhicule (1), de l'estimation de l'adhérence latérale du véhicule (1).