Brevet FR2961778A1 — publié le 20111230

L'invention concerne un essieu suspendu pour véhicule automobile, plus précisément un essieu comprenant une traverse torsible sur laquelle les roues peuvent être réglées binairement selon deux positions angulaires de roulage. De tels essieux trouvent plus particulièrement leur application pour la suspension et le support des roues arrière d'un véhicule automobile. En effet, dans les virages, les roues arrière d'un véhicule subissent des efforts latéraux dans la direction du virage qu'il convient de contrôler de sorte à améliorer la prise de virage et la stabilité du véhicule. On connaît du document FR-2 916 412 un procédé de réglage binaire de la position angulaire de roulage d'une roue de véhicule automobile, dans lequel la roue est montée sur ledit véhicule de sorte à pouvoir présenter une position angulaire contrainte statique et une position angulaire stable de sécurité, ledit procédé prévoyant de maintenir la roue en position angulaire contrainte lors du roulage de ladite roue et, en cas de détection d'au moins un paramètre de roulage critique, de déplacer ladite roue dans une position angulaire stable. Ce procédé permet d'améliorer le rendement énergétique et la sécurité du comportement dynamique du véhicule et son implémentation est en outre particulièrement simple relativement aux procédures de validation spécifique aux fonctions intervenant sur le comportement dynamique dudit véhicule, notamment pour la prise de virage. Pour mettre en oeuvre ce procédé, le document FR-2 931 121 décrit un montage de roue d'un véhicule automobile par l'intermédiaire d'un porte roue, ledit porte roue étant associé audit véhicule par l'intermédiaire d'un pivot mécanique dont les déplacements sont commandés par un actionneur binaire pour permettre la disposition de la roue dans les positions angulaires souhaitées. 2 Toutefois, l'intégration d'un pivot mécanique pour le montage d'une roue sur un essieu suspendu ainsi que son déplacement par un actionneur binaire s'avèrent complexes à mettre en oeuvre. L'invention vise à perfectionner l'art antérieur en proposant notamment un essieu suspendu permettant la mise en oeuvre d'un réglage binaire de la position angulaire de roulage au moyen d'un pivot plus simple de construction et d'actionnement. A cet effet, l'invention propose un essieu suspendu pour véhicule automobile comprenant une traverse torsible dont chacune des extrémités porte un bras rigide comprenant des moyens d'articulation par rapport à la caisse du véhicule afin de permettre le débattement de suspension, chacun desdits bras rigides portant une platine comprenant un premier support solidaire dudit bras rigide et un deuxième support sur lequel est associé un moyeu de montage d'une roue, lesdits supports étant en outre reliés entre eux par l'intermédiaire d'une zone déformable élastiquement permettant le déplacement relatif desdits supports entre une configuration stable et une configuration contrainte correspondant respectivement à une position angulaire stable de roulage et à une position angulaire contrainte de roulage, chaque platine étant en outre équipée d'un actionneur du déplacement relatif des supports en configuration contrainte, ledit actionneur présentant un organe fixe et un organe mobile qui sont respectivement solidaires d'un des supports. D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront dans la description qui suit, faite en référence aux figures jointes dans lesquelles : la figure 1 représente une vue en perspective d'une extrémité d'un essieu suspendu pour véhicule automobile selon un mode de réalisation de l'invention ; - les figures 2 représentent une vue agrandie de la figure 1, respectivement en perspective (figure 2a) et en vue de côté (figure 2b), montrant plus particulièrement la platine ; 3 la figure 3 représente une vue en coupe de la platine représentée sur les figures 2 les figures 4 représentent la platine de la figure 2 respectivement dans une configuration contrainte (figure 4a) et stable (figure 4b). En relation avec ces figures, on décrit ci-dessous un essieu suspendu pour véhicule automobile comprenant une traverse torsible 1 dont chacune des extrémités porte un bras rigide 2 comprenant des moyens d'articulation 3 par rapport à la caisse du véhicule (non représentée) afin de permettre le 10 débattement de suspension. En particulier, la traverse 1 relie les bras 2 pour assurer d'abord le guidage latéral et ensuite la raideur antiroulis de l'essieu. Dans le mode de réalisation représenté, le moyen d'articulation 3 est formé d'un alésage dans lequel une pièce complémentaire liée à la caisse est destinée à 15 être insérée. En outre, le moyen d'articulation 3 est porté par une première partie 2a du bras 2. Concernant la traverse torsible 1, l'invention n'est pas limitée à une réalisation particulière. Par exemple, une telle traverse 1 peut être réalisée sur la base des 20 enseignements des documents EP-0 904 211 ou EP-1 265 763 dans lequels deux tubes coaxiaux sont prévus pour pouvoir présenter un débattement angulaire élastique de l'un par rapport à l'autre. Une traverse torsible 1 selon le document FR-2 840 561 peut également être utilisée dans le cadre de l'invention. 25 Chacun des bras rigides 2 porte une platine 4 qui est solidarisée à une deuxième partie 2b dudit bras rigide. Dans le mode de réalisation représenté, le bras rigide 2 présente une forme incurvée vers l'extérieur dont la zone centrale est solidarisée à l'extrémité de la traverse 1 par encastrement, chaque partie 30 2a, 2b s'étendant respectivement de part et d'autre de la zone centrale. Toutefois, d'autres configurations peuvent être envisagées, par exemple que l'extrémité de la traverse 1 soit solidarisée à l'avant ou à l'arrière du bras 2. Par ailleurs, la deuxième partie 2b porte également une pièce 5 destinée à supporter le ressort et l'amortisseur (non représentés) de la roue. La pièce 5 présente un logement d'appui 6 pour le ressort, une chape destinée à recevoir l'amortisseur et des pattes d'accrochage 7 qui sont fixées sur la deuxième partie 2b afin de positionner la pièce 5 du côté intérieur du bras rigide 2. La platine 4 comprend un premier support 8 solidaire du bras rigide 2 et un deuxième support 9 sur lequel est associé un moyeu 10 de montage d'une roue. En relation avec les figures, le moyeu 10 porte le disque de frein 11 et 10 comprend des orifices 10a de montage de la roue (non représentée), ledit moyeu étant associé en rotation au deuxième support 9. En outre, l'étrier de frein 12 est fixé au support 9 par l'intermédiaire d'au moins une patte d'association 13. Ainsi, la roue et le système de freinage 11, 12 sont 15 solidaires en déplacement du deuxième support 9, la roue et le disque de frein 11 étant par ailleurs mobiles en rotation par rapport audit deuxième support. Les supports 8, 9 sont reliés entre eux par l'intermédiaire d'une zone déformable élastiquement permettant le déplacement relatif desdits supports 20 entre une configuration stable (figure 4b) et une configuration contrainte (figure 4a) correspondant respectivement à une position angulaire stable de roulage et à une position angulaire contrainte de roulage de la roue montée sur le deuxième support 9. 25 Ainsi, la zone déformable élastiquement forme un pivot flexible de construction plus simple que celle d'un pivot mécanique. Par ailleurs, comme représenté sur la figure 2b, l'axe 14a du pivot flexible est incliné vers l'intérieur du véhicule par rapport à l'axe vertical. En effet, l'axe 14a étant décalé vers l'intérieur par rapport à la roue, il est souhaitable d'incliner ledit axe d'un angle agencé de 30 sorte que ledit axe coupe le sol au voisinage du centre de l'aire de contact statique du pneu de ladite roue sur le sol. Sur les figures, chaque platine 4 présente un insert 14 en forme de U, par exemple une tôle pliée, les branches dudit U étant fixées à respectivement un support 8, 9, par exemple au moyen d'au moins une vis 15, et la zone déformable élastiquement correspondant au coude dudit U. En outre, chaque platine 4 est équipée d'un actionneur du déplacement relatif des supports 8, 9 en configuration contrainte (figure 4a), ledit actionneur présentant un organe fixe 16 et un organe mobile 17 qui sont respectivement solidaires d'un desdits supports. Plus précisément, l'organe mobile 17 est fixé au deuxième support 9 sur lequel est associé le moyeu 10 de roue, par exemple au moyen d'une vis 18, l'organe fixe 16 étant fixé au premier support 8 solidaire du bras rigide 2. Ainsi, le déplacement relatif des supports 8, 9 est réalisé par déplacement du deuxième support 9 par rapport au premier support 8, qui reste fixe relativement au bras rigide 2. Dans le mode de réalisation représenté, l'actionneur est monté entre les supports 8, 9, notamment à l'opposé de la zone déformable élastiquement, l'organe mobile 17 étant monté en translation par rapport à l'organe fixe 16. En particulier, les supports 8, 9 présentent donc un entraxe nominal en configuration stable (figure 4b) et l'actionneur est agencé pour déformer la zone déformable élastiquement afin de faire varier ledit entraxe en configuration contrainte, notamment en augmentant ledit entraxe (figure 4a). En relation avec la figure 3, l'organe fixe 16 comprend un disque 16a et une jupe périphérique 16b qui s'étend coaxialement depuis le bord dudit disque vers le deuxième support 9. En outre, le disque 16a est percé en son centre par un orifice 16c prolongé coaxialement par un tube 16d, ledit tube étant disposé dans un alésage pratiqué dans le premier support 8. L'organe mobile 17 comprend deux parties cylindriques 17a, 17b coaxiales de diamètres différents, la partie cylindrique 17b de diamètre inférieur étant fixée au deuxième support 9 et la partie cylindrique 17a de diamètre supérieur est disposée dans la jupe périphérique 16b avec sa surface 17c en regard du disque 16a. En outre, un élément 19 élastiquement déformable est interposé entre les organes fixe 16 et mobile 17 de sorte à délimiter entre la surface 17c et le disque 16a une chambre 20 de volume variable par déplacement dudit organe mobile. L'élément 19 comprend une couronne en matériau élastiquement déformable, par exemple en caoutchouc, les surfaces périphériques de ladite couronne étant respectivement solidaires de la périphérie intérieure de la jupe périphérique 16b et de la périphérie extérieure de la partie cylindrique 17a de sorte que ladite couronne soit sollicitée essentiellement en cisaillement lors du déplacement de l'organe mobile 17. L'élément 19 est disposé de façon à être en état stable lorsque la surface 17c est disposée contre le disque 16a, et le déplacement de l'organe mobile 17 vers le deuxième support 9 entraîne la déformation dudit élément pour former moyen de rappel élastique de l'organe mobile 17 contre le disque 16a. Sur les figures, l'élément 19 comprend une cage 21 de maintien dont la périphérie intérieure est surmoulée par ledit élément, ladite cage étant serrée radialement dans la jupe périphérique 16b pour assurer la solidarisation de l'élément 19 sur l'organe fixe 16. Par ailleurs, une rondelle rigide 22 est fixée à l'extrémité de la jupe périphérique 16b, le diamètre intérieur de ladite rondelle permettant le coulissement de la partie cylindrique 17a à l'intérieur d'elle. 30 La rondelle 22 comprend une saillie intérieure 22a qui est disposée en regard de l'élément 19 élastiquement déformable de façon à entrer en contact avec ledit élément et à bloquer sa déformation sans risquer de l'endommager, par exemple par déchirure. 25 7 Selon le mode de réalisation représenté, l'actionneur comprend donc une première 16a et une deuxième 22a butées entre lesquelles l'organe mobile 17 est déplaçable relativement à l'organe fixe 16 de sorte à définir les configurations stable et contrainte des supports 8, 9, respectivement au moyen de la première butée 16a et de la deuxième butée 22a. L'actionneur peut être de type à fonctionnement hydraulique, et comprend dans ce cas un dispositif d'activation agencé pour augmenter le volume d'un fluide incompressible présent dans la chambre 20 de sorte à déplacer l'organe mobile 17 pour mettre les supports 8, 9 en configuration contrainte (figure 4a). Pour ce faire, le tube 16d est connecté à un dispositif d'alimentation (non représenté) de l'actionneur en un fluide incompressible, le dispositif d'activation de l'actionneur commandant ledit dispositif d'alimentation. Ainsi, le fluide alimenté exerce une poussée sur la surface 17c et donc un déplacement de l'organe mobile 17 vers le deuxième support 9 jusqu'à ce que la déformation de la couronne 19 soit bloquée par la saillie 22a. De façon avantageuse, l'actionneur a pour but de déplacer l'organe mobile 17 de sorte à mettre les supports 8, 9 en configuration contrainte et, lorsque l'actionneur est désactivé, le dispositif d'alimentation cesse d'alimenter la chambre 20 pour permettre le retour élastique des supports 8, 9 en configuration stable. Ainsi, l'essieu est configuré de manière à ce que chaque roue présente la position angulaire stable de roulage lorsque l'actionneur est inactif, notamment lorsque ledit actionneur est en panne. De cette manière, une panne totale ou un fonctionnement limité de l'actionneur n'a pas de conséquence sur la sécurité du véhicule. La logique inverse, selon laquelle l'essieu est au contraire configuré de manière à ce que chaque roue soit maintenue dans la position angulaire contrainte de roulage en dehors de toute action de l'actionneur, est tout à fait utilisable, mais 8 elle exige que le bon fonctionnement dudit actionneur soit garanti en toutes circonstances au cours du roulage. Selon une réalisation, les positions angulaires de roulage sont choisies parmi un angle de pince, un angle de carrossage ou une combinaison de ces deux angles. En particulier, la position angulaire stable de roulage peut correspondre à un angle de pince et/ou de carrossage non nul, la position angulaire contrainte de roulage correspondant à un tel angle sensiblement nul. L'angle de pince est défini comme étant l'angle séparant, dans un plan horizontal parallèle au sol, le plan d'une roue du plan médian du véhicule. Lorsque l'avant de la roue considérée se déplace vers l'intérieur, respectivement vers l'extérieur, on parle alors de pince, respectivement d'ouverture. L'angle de carrossage est l'angle du plan d'une roue avec l'axe vertical, le carrossage étant positif si ladite roue penche vers l'extérieur du véhicule. Dans des exemples de réalisation, la position angulaire contrainte de roulage correspond à des angles de pince et de carrossage de 0°, la position angulaire stable de roulage correspondant à un angle de pince supérieur ou égal à 0,5°, notamment de 1° maximum, et à un angle de carrossage de 0°. En effet, une telle position angulaire contrainte, avec des angles de pince et de carrossage nuls, est très favorable en matière d'usure du pneumatique et de consommation mais peu souhaitable du point de vue du comportement du véhicule à la limite ou en cas de manoeuvre d'urgence. Un essieu suspendu tel que décrit ci-dessus est particulièrement adapté pour mettre en oeuvre un procédé de réglage binaire de la position angulaire d'une roue montée sur ledit essieu, ledit procédé prévoyant de maintenir ladite roue en position angulaire contrainte lors du roulage de ladite roue et, en cas de détection d'au moins un paramètre de roulage critique, de désactiver 9 l'actionneur de sorte, par retour élastique du pivot flexible, à déplacer la roue dans la position angulaire stable de roulage. En particulier, la roue peut être maintenue en position angulaire stable pendant un laps de temps prédéterminé avant l'activation de l'actionneur pour le retour de ladite roue en position angulaire contrainte. En outre, un tel procédé peut être mis en oeuvre sur chacune des roues de l'essieu. Pour la mise en oeuvre du procédé, le dispositif d'activation de l'actionneur peut être connecté à un système de détermination d'au moins un paramètre de roulage. En particulier, un tel système de détermination peut utiliser les capteurs existants dans le véhicule. Par exemple, le paramètre de roulage critique peut correspondre au dépassement d'une valeur seuil pour un paramètre de roulage du véhicule, ledit paramètre pouvant être choisi parmi l'accélération latérale, la pression de freinage, la vitesse de rotation du volant. Par ailleurs, l'utilisation d'un pivot flexible permet que le temps de mise en position angulaire stable par retour élastique soit de l'ordre du dixième de seconde, ce qui permet une sécurisation rapide du comportement dynamique. Et, le temps de retour en position angulaire contrainte peut être supérieur au temps de mise en position angulaire stable, par exemple de l'ordre de la seconde voire de quelques dizaines de secondes. II est donc possible de mettre en oeuvre le procédé de réglage binaire avec des actionneurs simples et à faible consommation d'énergie. En outre, le déplacement de l'organe mobile 17 étant faible, notamment de l'ordre du millimètre, les contraintes d'implantation de l'actionneur sont limitées. REVENDICATIONS1. Essieu suspendu pour véhicule automobile comprenant une traverse (1) torsible dont chacune des extrémités porte un bras rigide (2) comprenant des moyens d'articulation (3) par rapport à la caisse du véhicule afin de permettre le débattement de suspension, chacun desdits bras rigides portant une platine (4) comprenant un premier support (8) solidaire dudit bras rigide et un deuxième support (9) sur lequel est associé un moyeu (10) de montage d'une roue, ledit essieu étant caractérisé en ce que lesdits supports sont reliés entre eux par l'intermédiaire d'une zone déformable élastiquement permettant le déplacement relatif desdits supports entre une configuration stable et une configuration contrainte correspondant respectivement à une position angulaire stable de roulage et à une position angulaire contrainte de roulage, chaque platine (4) étant en outre équipée d'un actionneur du déplacement relatif des supports (8, 9) en configuration contrainte, ledit actionneur présentant un organe fixe (16) et un organe mobile (17) qui sont respectivement solidaires d'un des supports (8, 9). 2. Essieu suspendu selon la revendication 1, caractérisé en ce que les supports (8, 9) présentent un entraxe nominal en configuration stable, l'actionneur étant agencé pour déformer la zone déformable élastiquement afin de faire varier ledit entraxe en configuration contrainte. 3. Essieu suspendu selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'actionneur est monté entre les supports (8, 9), l'organe mobile (17) étant monté en translation par rapport à l'organe fixe (16). 4. Essieu suspendu selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que chaque platine (4) présente un insert (14) en forme de U, les branches dudit U étant fixés à respectivement un support (8, 9) et la zone déformable correspondant au coude dudit U. 5. Essieu suspendu selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'organe mobile (17) est fixé au deuxième support (9) sur lequel est associé le moyeu (10) de roue, l'organe fixe (16) étant fixé au premier support (8) solidaire du bras rigide (2). 6. Essieu suspendu selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les positions angulaires de roulage sont choisies parmi un angle de pince, un angle de carrossage ou une combinaison de ces deux angles. 7. Essieu suspendu selon la revendication 6, caractérisé en ce que la position angulaire stable de roulage correspond à un angle de pince et/ou de carrossage non nul, la position angulaire contrainte de roulage correspondant à un tel angle sensiblement nul. 15 8. Essieu suspendu selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'actionneur comprend une première (16a) et une deuxième (22a) butées entre lesquelles l'organe mobile (17) est déplaçable relativement à l'organe fixe (16) de sorte à définir respectivement les 20 configurations stable et contrainte des supports (8, 9). 9. Essieu suspendu selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'actionneur comprend en outre un moyen de rappel élastique de l'organe mobile (17) sur la première butée (16a). 10. Essieu suspendu selon la revendication 9, caractérisé en ce que le moyen de rappel élastique comprend un élément (19) élastiquement déformable lors du déplacement de l'organe mobile (17) vers la deuxième butée (22a). 30 11. Essieu suspendu selon la revendication 9 ou 10, caractérisé en ce que l'organe fixe (16) et l'organe mobile (17) définissent entre eux une chambre (20) de volume variable par déplacement dudit organe mobile, l'actionneur comprenant un dispositif d'activation pour augmenter le volume d'un fluide 10 25 12 incompressible présent dans ladite chambre de sorte à déplacer l'organe mobile (17) sur la deuxième butée (22a). 12. Essieu suspendu selon les revendications 10 et 11, caractérisé en ce que l'élément (19) élastiquement déformable est interposé entre les organes fixe (16) et mobile (17) de sorte à délimiter la chambre (20). 13. Essieu suspendu selon l'une quelconque des revendications 10 à 12, caractérisé en ce que la deuxième butée (22a) est agencée pour bloquer la déformation de l'élément (19) élastiquement déformable. 14. Essieu suspendu selon l'une quelconque des revendications 10 à 13, caractérisé en ce que l'élément (19) élastiquement déformable comprend une couronne dont les surfaces périphériques sont respectivement solidaires de l'organe fixe (16) et de l'organe mobile (17) de sorte que ladite couronne soit sollicitée essentiellement en cisaillement lors du déplacement de l'organe mobile (17) vers la deuxième butée (22a).