Brevet FR2950570A1 — publié le 20110401

Véhicule comportant une barre de suspension faisant à la fois office de barre anti-dévers et de ressorts de suspension La présente invention se rapport à un véhicule, notamment un véhicule automobile, comportant un barre de suspension relié à la structure du véhicule. Elle concerne principalement un véhicule comportant un châssis, un train roulant comportant deux bras oscillant reliés au châssis du véhicule par deux articulations, et des moyens de suspension comportant une barre apte à se déformer, liée d'une part au châssis et d'autre part aux deux bras oscillant. Un ensemble de suspension est décrit dans le document FR 2922160 où une barre, liée à la structure du véhicule, relie entre eux deux bras de suspension, créant un effet anti-dévers : une partie centrale transversale fixée par ses extrémités à des paliers solidaires du châssis du véhicule, est prolongée de chaque cotés par des parties latérale formant des coudes dont les extrémités libres sont liées aux supports de roues par des moyens de liaisons de type pivots. Lors du débattement d'une des roues, la partie coudée solidaire de cette roue pivote autour du palier correspondant, créant une déformation en torsion de la partie centrale, agissant comme un ressort pour limiter le débattement de cette roue. Lors d'un débattement simultané des deux roues positionnées de part et d'autre de cette barre anti-dévers, celle-ci peut tourner librement autour des paliers, laissant alors seuls les ressorts de suspension limiter le débattement des roues. Toutefois, que ce soit pour un train avant ou pour un train arrière, le problème de l'encombrement et du coût de production de tels trains roulant est un problème récurant. L'objet de l'invention consiste à proposer une barre de suspension permettant à la fois de limiter le nombre d'éléments et le volume constituant cet ensemble. A cet effet, l'invention a pour objet un véhicule, notamment automobile, comportant un châssis, un train roulant comportant deux bras oscillant reliés au châssis du véhicule par deux articulations, et des moyens de suspension comportant une barre apte à se déformer, liée d'une part au châssis et d'autre part aux deux bras oscillant, avec la barre étant apte à se déformer uniquement en flexion, faisant à la fois office de barre anti-dévers et de ressorts de suspension. La barre est fixée rigidement aux deux bras oscillant, formant, avec les deux bras de suspension un ensemble rigide dont seule la partie centrale de la barre peut se déformer. Selon une caractéristique, la barre comporte trois parties : une partie centrale présentant un profil sensiblement plat apte à se déformer en flexion et deux parties latérales rigides reliant la partie centrale aux bras oscillant. Le train roulant est symétriquement positionné de part et d'autre de l'axe longitudinal du véhicule, la liaison entre la barre et le châssis est formée par deux paliers présentant deux axes de pivots a passant par les articulations des bras oscillants. Ainsi, les articulations, les paliers et les points de fixation de la barre sur le bras oscillant définissent, respectivement, de part et d'autre de l'axe longitudinal du véhicule, les sommets d'un triangle, avec les articulations des bras oscillants formées d'articulations de type rotules tel que les axes de pivot a passent par leur centre instantané de rotation. Un tel ensemble forme les deux triangles de suspension, les ressorts de suspension et la barre anti-dévers permettant à la fois de contrôler le débattement vertical et le guidage longitudinal des roues du train roulant. La présente invention concerne aussi une barre de suspension dont les deux extrémités sont aptes à être rigidement fixées à deux bras de suspension, ladite barre comportant trois parties, deux parties latérales rigides et une partie centrale présentant un profil sensiblement plat apte à se déformer en flexion, ladite barre étant apte à être utilisée à la fois comme barre anti-dévers et comme ressort de suspension du véhicule. Suivant une variante de réalisation, la partie centrale et les parties latérales sont des pièces distinctes, permettant à la partie centrale d'être avantageusement réalisées à partir d'un matériau différent des parties latérales. Suivant une seconde variante de réalisation, les parties latérales présentent des liaisons de type coulissant avec la partie centrale, permettant de compenser la variation d'écartement entre les parties latérales de la barre lors de la déformation en flexion de sa partie centrale, permettant aux paliers de ne plus devoir compenser cette variation d'écartement. Selon une seconde caractéristique de l'invention, la partie centrale de la barre présente une section qui n'est pas constante sur toute sa longueur, présentant une rigidité différente suivant la zone de la partie centrale déformée en flexion, permettant d'avoir une rigidité différente de la barre suivant que celle-ci travail comme un ressort de suspension ou comme une barre anti-dévers. 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 : - La figure 1 représente une vue partielle en perspective d'un train roulant suivant l'invention. - La figure 2 représente une vue de dessus, partielle, du train avant selon l'invention ; et - Les figures 3 à 6 représentent des vue partielles, suivant l'axe longitudinal du véhicule, des différentes possibilités de travail des suspensions de ce train avant. Les figure 1 et 2 représentent une vue partielle en perspective d'un train roulant 1 suivant l'invention et une vue de dessus, partielle, du train roulant 1. Le train roulant 1, représentant ici un train avant d'un véhicule, est constitué de deux bras inférieur 2, chacun présentant une première extrémité fixée par une première articulation 21 à la structure du véhicule (non représentée) et une seconde extrémité fixée par une seconde articulation 22 sur la partie inférieure d'un porte moyeu 3 servant de support à une roue 4 (seul un des deux portes- moyeu 3 et une des deux roues 4 étant représentés). Les première et seconde articulations sont formées au moyen de liaisons rotules. Chaque porte-moyeu 3 comporte une excroissance latérale formant un bras 31 servant de point de fixation à la crémaillère de direction 5. Le porte-moyeu 3 sert aussi de support à un l'arbre de transmission 6 et en partie haute à un amortisseur de suspension 7. Les deux bras inférieurs 2 sont solidarisés entre eux par une barre 8. Cette barre 8 est reliée rigidement à chaque bras inférieurs 2 par deux boulons 23. La barre 8 est aussi solidarisée à la structure du véhicule par deux paliers 9 délimitant trois parties : une première partie centrale 81 positionnée entre les deux paliers 9 et deux parties latérales 82 reliées à chacun des deux bras inférieurs 2. Symétriquement à l'axe longitudinal XX' du véhicule, les boulons 23, le palier 9 et l'articulation 21 de chacun des deux bras inférieurs 2 et de la partie correspondante de la barre 8 forment les sommets d'un triangle rigide permettant de guider en même temps le déplacement transversal de la roue 4 relié à ce bras inférieur 2. Pour que la roue 4 puisse présenter un débattement vertical sans que le triangle ainsi formé ne se déformer, Le palier 9, qui présente un axe de rotation a, est orienté de telle sort que son axe de rotation a soit aligné avec le centre instantané de rotation de la liaison rotule de l'articulation 21. Les figures 3 à 6 représentent des vue partielles, suivant l'axe longitudinal du véhicule, des différentes possibilités de travail de la barre 8 du train roulant 1. Sur les figures 3 à 5 sont présentés différents niveaux de charges s'appliquant symétriquement sur le train roulant 1 du véhicule correspondant à différentes hauteurs d'assiettes. A partir de la position initiale telle que représentée en figure 3, où la rigidité en flexion de la partie centrale 81 de la barre 8 est calibrée pour présenter une déformation pratiquement nulle, le véhicule, en figure 4 et 5, subit différentes variations de hauteurs d'assiettes du véhicule. Ces variations modifient symétriquement l'inclinaison des bras inférieurs 2. Les parties latérales 82 de la barre 8, qui suivent cette variation d'inclinaison sans se déformer, créent une flexion de la partie centrale 81 de la barre 8. La flexion de la partie centrale 81 de la barre 8 se produit plutôt au milieu de celle-ci. La partie centrale 81 de la barre 8 s'oppose à cette flexion, créant une résistance à l'inclinaison des deux parties latérales 82, et par suite une résistance à l'inclinaison des bras inférieurs 2. La partie centrale 81 de la barre 8 agit dans ce cas comme un ressort de suspension. Lors de la flexion de la partie centrale 81 de la barre 8, les deux parties latérales 82 sont légèrement rapprochées. Les articulations 9 doivent présenter une certaine souplesse permettant de compenser cette légère variation de distance ainsi qu'une légère variation de l'angle a entrainée par cette variation de distance. Sur la figure 6 chacun des deux bras inférieurs 2 présentent une même variation d'inclinaison correspondant à l'inclinaison d'un véhicule lors de la prise d'un virage. Les deux parties latérales 82, qui suivent cette variation d'inclinaison, créent une double flexion de la partie centrale 81 de la barre 8, celle-ci formant alors un S. Ces deux flexions de la partie centrale 81 de la barre 8 se produisent plutôt au premier quart et au troisième quart de la longueur totale de la partie centrale 81. La partie centrale 81 de la barre 8 s'oppose à cette double flexion, créant une résistance à l'inclinaison des deux parties latérales 82, entrainant une résistance à l'inclinaison des bras inférieurs 2 sur lesquels les deux parties latérales 82 sont rigidement liées. La partie centrale 81 de la barre 8 agit dans ce cas comme une barre anti-dévers. Comme précédemment, les parties latérale 82 et la partie centrale 81 de la barre 8 étant réalisés en une seule pièce, Les articulations 9 doivent présenter une certaine souplesse permettant de compenser cette légère variation de distance ainsi qu'une légère variation de l'angle a entrainée par cette variation de distance. Suivant les situations de roulage, ces deux cas de figures viennent se conjuguais, faisant que la barre 8 agit en même temps comme barre anti-dévers et comme ressort de suspension. Les zones de flexions de la partie centrale 81 de la barre 8, suivant que celle-ci travail comme ressort de suspension ou comme barre anti-dévers, étant localisées sur des zones différents de la barre 8, celle-ci peut présenter des caractéristiques de résistance à la flexion différentes suivant la zone concernée. Ainsi, les zones situées au premier et au troisième quart de la longueur totale de la partie centrale 81 de la barre 8, agissant sur l'effet anti-dévers du véhicule, peuvent présenter une rigidité différente de la zone centrale de la partie centrale 81 de la barre 8, agissant comme ressort de suspension. Suivant un second mode de réalisation, il est aussi possible de réaliser une telle barre 8 en trois parties, les deux parties latérales étant réalisées dans un matériau métallique rigide, alors que la partie centrale peut être réalisée dans un matériau élastique. De tels matériaux élastiques peuvent être soit métallique, soit dans un matériau composite comme de la fibre de carbone. Les parties latérales et la partie centrale de la barre peuvent être soit rigidement liées entre elles, soient présentées une liaison glissante permettant de conserver l'angle a et de la distance séparant les deux parties latérales lors de la flexion de la partie centrale. La longueur de barre s'adaptant alors automatiquement à la situation. Une variante de ce second mode de réalisation peut consister à rassembler les parties latérales de la barre avec les bras inférieurs en une seule et même pièce. La partie centrale, qui est alors une lame en métal ou en matériau composite, vient relier les deux bras inférieurs en se positionnant directement dans leurs prolongements. La liaison entre ces deux bras inférieurs et la lame centrale se faisant alors obligatoirement par des liaisons glissantes. Il est bien entendu que l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation qui ont été décrits, mais est susceptible de recevoir de nombreuses modifications qui apparaîtront à l'homme du métier. Revendications1. Véhicule, notamment automobile, comportant un châssis, un train roulant comportant deux bras oscillant (2) reliés au châssis du véhicule par deux articulations (21), et des moyens de suspension comportant une barre (8) apte à se déformer, liée d'une part au châssis et d'autre part aux deux bras oscillants (2), caractérisé en ce que la barre (8) est apte à se déformer uniquement en flexion, faisant à la fois office de barre anti-dévers et de ressorts de suspension. 2. Véhicule selon la revendication 1, caractérisé en ce que la barre (8) est fixée rigidement aux deux bras oscillant (2). 3. Véhicule selon la revendication 2, caractérisé en ce que la barre (8) comporte trois parties : une partie centrale (81) présentant un profil sensiblement plat apte à se déformer en flexion et, deux parties latérales (82) rigides reliant la partie centrale (81) aux bras oscillant (2). 4. Véhicule selon la revendication 3, caractérisé en ce que le train roulant est symétriquement positionné de part et d'autre de l'axe longitudinal du véhicule, la liaison entre la barre (8) et le châssis est formée par deux paliers (9) présentant deux axes de pivots (a) passant par les articulations (21) des bras oscillants (2). 5. Véhicule selon la revendication 4, caractérisé en ce que les articulations (21), les paliers (9) et les points de fixation de la barre (8) sur les bras oscillant (2) définissent, respectivement, de part et d'autre de l'axe longitudinal du véhicule, les sommets d'un triangle. 6. Véhicule selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que les articulations (21) des bras oscillants (2) sont de type rotules ; les axes de pivot (a) passant par les centres instantanés de rotation des articulations (21) des bras oscillants (2). 7. Barre de suspension (8) dont les deux extrémités sont aptes à être rigidement fixées à deux bras de suspension (2), ladite barre (8) comportant troisparties : deux parties latérales (82) rigides et une partie centrale (81) présentant un profil sensiblement plat apte à se déformer en flexion, ladite barre étant apte à être utilisée à la fois comme barre anti-dévers et comme ressort de suspension d'un véhicule. 8. Barre de suspension (8) selon la revendication 7, caractérisée en ce que la partie centrale (81) et les parties latérales (82) sont des pièces distinctes. 9. Barre de suspension (8) selon la revendication 7 ou 8, caractérisée en ce que la partie centrale (81) est réalisée à partir d'un matériau différent des parties latérales (82). 10. Barre de suspension (8) selon les revendications 8 et 9, caractérisée en ce que les parties latérales (82) présentent des liaisons de type coulissant avec la partie centrale (81), 11. Barre de suspension (8) selon l'une quelconque des revendications 7 à 10, caractérisée en ce que la partie centrale (81) présente une section qui n'est pas constante sur toute sa longueur.