Brevet FR2971734A1 — publié le 20120824

VEHICULE A DEUX ROUES ARRIERE RESSERREES ADAPTE POUR POUVOIR S'INCLINER LATERALEMENT DANS LES VIRAGES La présente invention se rapporte à un véhicule, notamment un véhicule automobile. Elle concerne principalement un véhicule comprenant un châssis sur lequel est solidarisé un train avant comportant au moins une roue avant et un mécanisme directionnel permettant le braquage de la roue avant et un train arrière comportant deux roues arrière. Les deux roues arrières sont reliées au châssis par des moyens de suspension arrière permettent l'inclinaison latérale du véhicule notamment lors du braquage de la roue avant. Le document EP0606191 présente un tel véhicule comprenant un train avant comportant une roue et un mécanisme directionnel constitué d'une fourche télescopique et avec un train arrière comportant deux roues solidarisées au châssis du véhicule par deux bras de suspension. Les deux bras de suspension arrière sont couplés entre eux au moyen d'un balancier permettant de synchroniser le mouvement des deux bras de suspension arrière lors de l'inclinaison latéralement le véhicule, notamment lors du braquage de la roue avant, améliorant la tenue de route du véhicule dans les virages. Mais un tel dispositif de suspension arrière, du fait en particulier des deux bras de suspension et du balancier, comporte une multitude de pièces, entraînant un coût de fabrication important et rendant un tel train arrière très complexe 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 proposant un train arrière de conception simple et peu onéreux. A cet effet, l'invention a pour objet un véhicule, notamment un véhicule automobile, comprenant un châssis sur lequel est solidarisé un train avant comportant au moins une roue avant et un mécanisme directionnel permettant le braquage de la roue avant et un train arrière comportant deux roues arrière. Les deux roues arrière sont reliées au châssis par des moyens de suspension arrière adaptés pour permettre l'inclinaison latérale du véhicule notamment lors du braquage de la roue avant. Pour ce faire, les moyens de suspension arrière comportent un unique bras de suspension reliant les deux roues arrière au châssis et des moyens d'actionnement pilotés permettant de modifier sélectivement l'inclinaison latérale du bras de suspension par rapport aux roues arrière. Selon une première caractéristique de l'invention, les roues arrière sont reliées entre elles par une traverse rigide. La traverse rigide est reliée au bras de suspension par une liaison de type pivot, d'axe de pivot aligné sensiblement suivant l'axe longitudinal du véhicule. Selon une deuxième caractéristique de l'invention, les moyens d'actionnement pilotés comportent un actionneur piloté solidaire du bras de suspension, un premier élément entrainé en rotation par l'actionneur piloté comportant un premier secteur denté et un second élément solidaire de la traverse rigide comportant un second secteur denté, le premier secteur denté engrenant en permanence avec le second secteur denté, permettant à l'actionneur piloté de modifier l'inclinaison latérale de la traverse rigide par rapport au bras de suspension. Selon une troisième caractéristique de l'invention, Le rayon de courbure du premier secteur denté est excentré par rapport à l'axe de pivot du premier élément. De même, le rayon de courbure du second secteur denté est excentré par rapport à l'axe de pivot du second élément, avec l'axe de pivot du second élément correspondant à l'axe de pivot de la traverse rigide par rapport au bras de suspension. Ainsi, selon l'invention, le rayon de courbure du premier secteur denté est inférieur au rayon de courbure du second secteur denté. Selon une quatrième caractéristique de l'invention, Le second élément vient de matière et forme la partie centrale de la traverse rigide. La liaison entre le bras de suspension et la traverse rigide est formée par un écrou positionné dans deux ouvertures circulaires formées respectivement dans un support solidaire du bras de suspension et dans le second élément formant la partie centrale de la traverse rigide. Selon une cinquième caractéristique de l'invention, le bras de suspension est relié au châssis par une liaison de type pivot, d'axe de pivot aligné sensiblement suivant l'axe transversal du véhicule, faisant que l'inclinaison latérale du bras de suspension entraîne l'inclinaison latérale du châssis. Le train avant comporte une ou deux roues avant qui sont adaptées pour suivre une telle inclinaison du châssis. Selon une dernière 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 modifier sélectivement l'inclinaison latérale du bras de suspension arrière par rapport aux roues arrière. Les paramètres de fonctionnement et les paramètres de roulage du véhicule peuvent ainsi dépendre de la vitesse de déplacement du véhicule, de la mesure de l'accélération latérale du véhicule et/ou de l'estimation de l'adhérence latérale du véhicule. La présente invention concerne aussi un dispositif de suspension arrière d'un véhicule comportant au moins une des caractéristiques telles que décrites précédemment. D'autres avantages et caractéristiques techniques de la présente 15 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 latérale, d'un véhicule comportant un essieu arrière à roues arrière resserrés, selon l'invention ; - La figure 2 représente, une vue de détails latérale, de la partie arrière de 20 la structure et du train arrière du véhicule, selon l'invention ; - La figure 3 représente, une vue de dessus, en perspective, du train arrière du véhicule, selon l'invention ; et - Les figures 4 et 5 représentent des vues de détails partiels, en perspective, du train arrière du véhicule, selon l'invention. 25 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. L'inclinaison latérale du véhicule s'entendant toujours par rapport au référentiel terrestre. Sur la figure 1 est représentée une vue latérale d'un véhicule 1 30 comportant un train avant 2 avec une roue 21 directionnelle. La roue avant 21 est reliée, de manière indépendante, sur la partie avant 12 de la structure 11 du véhicule. La roue avant 21 du véhicule est, de manière assez semblable à une motocyclette, adaptée pour pouvoir s'incliner 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 17 constituant, avec le bras de suspension 32, les éléments de suspension arrière du véhicule 1. Sur les figures 2 est représentée une vue latérale partielle du train arrière 3 et de la structure arrière 13 du véhicule 1. Sur cette figure est aussi représenté l'ensemble ressort amortisseur 17. 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 est orienté 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 cette figure est aussi visible la traverse rigide 33 reliant les deux roues arrières 31. La figure 3 représente une vue partielle, en perspective, du bras de suspension arrière 32 et de la traverse rigide 33. Sur cette vue est plus particulièrement visible l'armature 14 permettant de solidariser le bras de suspension arrière 32 sur la structure arrière du véhicule et en particulier le doublement de la liaison entre la structure arrière 13 et le bras de suspension 32. Un boitier de liaison 4 fait sailli de l'extrémité arrière du bras de suspension arrière 32. Sur le boitier de liaison 4 est solidarisée au moyen d'un écrou 41 la partie centrale 331 de la traverse rigide 33. Au dessous de la partie centrale 331 de la traverse rigide 33, dans le même alignement vertical que l'écrou 41, est positionnée une pièce d'entraînement 42 comportant une section dentée 421 engrenant en permanence avec une section dentée 332 de la partie centrale 331 de la traverse rigide 33. La figure 4 représente une vue de dessous, en perspective, du boitier de liaison 4, de la traverse rigide 33 et d'un ensemble piloté 5. L'ensemble piloté 5 est formé par un actionneur 51 et par un boitier de commande 52. Le boitier de commande 52 reçoit des informations de différents capteurs présents sur le véhicule (les capteurs n'étant pas représentés) et à partir de ces données, commande le fonctionnement de l'actionneur 51. Un tel actionneur 51 est généralement constitué par un moteur électrique. L'actionneur 51 commande en rotation la pièce d'entrainement 42 qui engrenant avec la partie centrale 331 de la traverse rigide 33, l'entraîne en rotation autour de l'écrou 41. La figure 5 représente une vue de dessous, en perspective, du boitier de liaison 4, de la traverse rigide 33 et de l'ensemble piloté 5 sous un angle différent de la précédente figure. Sur cette figure est plus particulièrement visible dans le boitier de liaison 4 une ouverture courbée 43, de centre de courbure concentrique avec l'axe de pivot de la traverse rigide 33. Un doigt 332, solidaire de la partie centrale 331 de la traverse rigide 33, est guidé le long de l'ouverture 42. Le doigt 332 et l'ouverture 43 permettent de limiter l'inclinaison latérale de la traverse rigide 33 par rapport au bras de suspension arrière 32. Lors de la prise d'un virage par le véhicule, le conducteur braque la roue avant 21. Le calculateur 52, en fonction de la vitesse de déplacement du véhicule, de l'angle de braquage de la roue avant 21 et/ou 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 à l'actionneur 51 solidaire du bras de suspension 32, d'incliner latéralement, vers l'extérieur du virage, la traverse rigide 33, augmentant la charge appliquée sur la roue arrière extérieure du véhicule et donc permettant d'augmenter l'adhérence latérale de cette roue arrière. Par réaction le châssis du véhicule s'incline vers l'intérieur du virage. L'actionneur 51 doit donc commander le basculement latéral du châssis du véhicule en entrée de virage, et en sortie de virage assurer le repositionnement vertical du châssis du véhicule. Pour des raisons de sécurité et pour limiter la puissance devant être fournie par l'actionneur, la pièce d'entraînement 42 et la partie centrale 331 de la traverse rigide 33 sont positionnées et dimensionnées de manière à faciliter le travail de l'actionneur 51 lorsque celui-ci redresse le châssis du véhicule en position verticale. Pour ce faire le rayon de courbure de la section dentée 332 de la partie centrale 331 de la traverse rigide 33 est supérieur au rayon de courbure de la section dentée 421 de la pièce d'entraînement 42, démultipliant d'autant le couple appliqué par l'actionneur 51 pour faire pivoter le châssis du véhicule. Pour éviter que des éléments extérieurs n'influent sur l'inclinaison latérale du châssis du véhicule (comme le vent latéral ou l'inclinaison de la route), l'axe de pivot de la traverse rigide 33, matérialisé par l'écrou 41, est le plus proche possible du point centrale de la section dentée 332 de la partie centrale 331, limitant au maximum le couple transmis en réaction vers l'actionneur 51. 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. Il est notamment possible que le train avant du véhicule comporte soit une ou deux roues avant. Dans le cas d'un véhicule à deux roues avant, il est essentiel de prévoir un dispositif de suspension avant adapté pour permettre l'inclinaison latérale du véhicule dans les virages. REVENDICATIONS1. Véhicule (1), notamment véhicule automobile, comprenant un châssis (11) sur lequel est solidarisé un train avant (2) comportant au moins une roue avant (21) et un mécanisme directionnel permettant le braquage de ladite roue avant (21) et un train arrière (3) comportant deux roues arrière (31) reliées au châssis (11) par des moyens de suspension arrière adaptés pour permettre l'inclinaison latérale du véhicule notamment lors du braquage de la roue avant, caractérisé en ce que les moyens de suspension arrière comportent un unique bras de suspension (32) reliant les deux roues arrière (31) au châssis (11) et des moyens d'actionnement pilotés (5) permettant de modifier sélectivement l'inclinaison latérale du bras de suspension (32) par rapport aux roues arrières (31). 2. Véhicule (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que les roues arrière (31) sont reliées entre elles par une traverse rigide (33). 3. Véhicule (1) selon la revendication 2, caractérisé en ce que la traverse rigide (33) est reliée au bras de suspension (32) par une liaison de type pivot, d'axe de pivot aligné sensiblement suivant l'axe longitudinal du véhicule. 4. Véhicule (1) selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens d'actionnement pilotés (5) comportent un actionneur piloté (51) solidaire du bras de suspension (32), un premier élément (42) entrainé en rotation par l'actionneur piloté (51) comportant un premier secteur denté (421) et un second élément (331) solidaire de la traverse rigide (33) comportant un second secteur denté (332), le premier secteur denté (421) engrenant en permanence avec le second secteur denté (332), permettant à l'actionneur piloté (51) de modifier l'inclinaison latérale de la traverse rigide (33) par rapport au bras de suspension (32). 5. Véhicule (1) selon la revendication 4, caractérisé en ce que le rayon de courbure du premier secteur denté (441) est excentré par rapport à l'axe de pivot du premier élément (42). 6. Véhicule (1) selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que le rayon de courbure du second secteur denté est excentré par rapport à l'axe de pivot du second élément (331) correspondant à l'axe de pivot de la traverse rigide (33). 7. Véhicule (1) selon la revendication 5 et 6, caractérisé en ce que le rayon de courbure du premier secteur denté (441) est inférieur au rayon de courbure du second secteur denté (332). 8. Véhicule (1) selon l'une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisé en ce que le second élément (331) vient de matière et forme la partie centrale de la traverse rigide (33). 9. Véhicule (1) selon l'une quelconque des revendications 4 à 8, caractérisé en ce que la liaison entre le bras de suspension (32) et la traverse rigide (33) est formée par un écrou (41) positionné dans deux ouvertures circulaires formées respectivement dans un support (4) solidaire du bras de suspension (32) et dans le second élément (331) solidaire de la traverse rigide (33). 10. Véhicule (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le bras de suspension (32) est relié au châssis (11) par une liaison de type pivot, d'axe de pivot aligné sensiblement suivant l'axe transversal du véhicule, de telle sorte que l'inclinaison latérale du bras de suspension (32) entraîne l'inclinaison latérale du châssis (11). 11. Véhicule (1) selon l'une quelconque des revendications précédente, caractérisé en ce que le train avant (2) comporte une ou deux roues (21). 12. Véhicule (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdits moyens d'actionnement pilotés (5) sont commandés par un calculateur (52) permettant de traiter des paramètres de fonctionnement et des paramètres de roulage dudit véhicule (1) pour modifier sélectivement l'inclinaison latérale du bras de suspension arrière (32) par rapport aux roues arrière (31). 13. Véhicule (1) selon la revendication 12, 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). 14. Dispositif de suspension arrière d'un véhicule selon l'une quelconque des revendications précédentes.