Brevet FR2985688A1 — publié le 20130719

SYSTÈME ANTI-DEVERS POUR VEHICULE AUTOMOBILE, COMPRENANT UNE CHAMBRE DE COMPRESSION La présente invention concerne un système anti-devers pour train roulant de véhicule automobile, ainsi qu'un véhicule automobile équipé d'un tel système. Les véhicules automobiles peuvent comporter sur le train avant ou arrière, une barre anti-dévers disposée transversalement dont chaque extrémité est reliée à un bras de suspension lié à la roue, afin de subir une torsion suivant l'axe de cette barre, en fonction de l'enfoncement de la suspension de la roue se trouvant de ce côté. La différence de débattement entre les deux roues d'un même train génère un couple de torsion appliqué aux extrémités de la barre anti-devers, qui agit comme un ressort exerçant un couple de rappel des suspensions vers une position similaire des deux côtés. On réalise ainsi notamment une réduction de l'inclinaison latérale du véhicule, appelée aussi roulis, pour assurer le confort et la tenue de route. Toutefois de nombreux organes sont situés près des trains roulants. Ce type de barre anti-devers traversant le véhicule, comporte certaines formes imposées par des impératifs mécaniques, qui peuvent être difficiles à placer dans le véhicule. De plus la raideur de ces barres anti-devers est définie par leur géométrie, il faut changer de type de barre pour modifier cette raideur. Un autre type de système anti-devers, présenté notamment par les 25 documents FR-1173715 ou US-A-5794966, comporte pour chaque roue du train roulant un vérin hydraulique actionné par le débattement de la suspension de cette roue, la chambre basse de chaque vérin communiquant avec la chambre haute de l'autre vérin par un circuit hydraulique. Une chambre de compression comprenant un ressort, peut être disposée sur 30 chacun des circuits hydrauliques. On obtient ainsi par le croisement des circuits, dans le cas d'une différence de débattement entre les deux roues, une compression du ressort de la chambre de compression, exerçant une force de rappel qui tend à équilibrer les positions de ces roues. De plus pour le système présenté par le document US-A-5794966, une vanne pilotée peut être disposée entre les deux canalisations pour permettre ou limiter les échanges entre les deux circuits, ce qui autorise ou freine le mouvement de roulis du véhicule. Pour le système présenté par le document FR-1173715, un vérin peut être disposé entre les deux circuits, comprenant deux chambres reliées chacune à un des circuits. Une action mécanique sur la tige du vérin déplace le liquide d'un circuit vers l'autre, ce qui modifie l'angle de roulis du véhicule. Un problème qui se pose avec ces types de systèmes anti-devers, est que les dispositifs d'interaction entre les deux canalisations qui agissent sur le mouvement de roulis, doivent être commandés par différents moyens qui sont complexes et onéreux. La présente invention a notamment pour but d'éviter ces inconvénients de la technique antérieure. Elle propose à cet effet un système anti-devers comportant pour chaque roue d'un train roulant d'un véhicule automobile, un vérin hydraulique anti- devers comprenant un piston coulissant dans un cylindre et séparant deux chambres, qui est actionné par le débattement de la suspension de cette roue, la chambre basse de chaque vérin communiquant avec la chambre haute de l'autre vérin par un circuit hydraulique, caractérisé en ce que les deux circuits hydrauliques sont reliés entre eux par une chambre de compression comprenant un élément mobile séparant les liquides de ces circuits, et des moyens élastiques appliquant une force de rappel de cet élément mobile vers une position centrale d'équilibre. Un avantage du système anti-devers selon l'invention est que le moyen élastique de rappel vers une position centrale d'équilibre, peut être un moyen simple et économique comme un ressort, qui applique une pression de rappel sur le liquide tendant à disposer les deux suspensions du train roulant dans des positions identiques. Le système anti-devers selon l'invention peut de plus comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, qui peuvent être combinées entre elles. Avantageusement, la chambre de compression comporte un cylindre comprenant un piston coulissant, formant l'élément mobile qui sépare deux volumes reliés chacun à un des circuits hydrauliques. Les moyens élastiques de rappel peuvent comporter un ressort disposé dans chaque volume, qui applique une force sur le piston s'opposant à celle de l'autre ressort. Les moyens élastiques de rappel peuvent aussi comporter un gaz sous pression. Avantageusement, les chambres des vérins anti-devers comportent des sections équivalentes. Chaque vérin anti-devers peut comporter une tige portant le piston coulissant dans le cylindre, cette tige débouchant aux deux extrémités de ce cylindre. Avantageusement, chaque vérin anti-devers comporte une fonction 20 amortisseur. Avantageusement, les circuits hydrauliques comportent des restrictions de passage du liquide, freinant le passage de ce liquide. En particulier, chaque sortie des chambres des vérins anti-devers, peut être équipée d'une restriction de passage. 25 L'invention a aussi pour objet un véhicule automobile disposant d'un système anti-devers qui comporte l'une quelconque des caractéristiques précédentes. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques et avantages apparaîtront plus clairement à la lecture de la description ci-après, 30 donnée à titre d'exemple et de manière non limitative, en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est un schéma d'un système anti-devers selon l'invention, comportant des vérins hydrauliques présentés en coupe axiale, les suspensions étant dans une position médiane ; - la figure 2 est un schéma de ce système anti-devers, qui fonctionne 5 dans un mode en pompage ; et - la figure 3 est un schéma de ce système anti-devers, qui fonctionne dans un mode en roulis. La figure 1 présente un système anti-devers 1 comportant un vérin anti- devers gauche 2 et un vérin anti-devers droit 4, disposés sur un train roulant 10 non représenté d'un véhicule automobile. Chaque vérin anti-devers 2, 4 comporte une tige 6 comprenant à son extrémité inférieure un anneau de fixation 8 sur un bras de la suspension de la roue concernée, et un cylindre 18 lié à la caisse du véhicule. La tige 6 comportant un diamètre constant, traverse successivement avec une 15 étanchéité dynamique, les extrémités inférieure et supérieure du cylindre 18. En variante ces liaisons avec la suspension et la caisse du véhicule, pourraient être inversées. Un piston 30 fixé sur la tige 6, coulisse dans le cylindre 18 pour séparer une chambre basse 32 d'une chambre haute 34. 20 L'extrémité supérieure de la tige 6 sortant au dessus du cylindre 18 est couverte par un capot 20 fixé sur ce cylindre, pour protéger cette partie extérieure de la tige de la poussière. Le capot 20 comporte à son sommet un perçage 22, permettant la sortie ou l'entrée d'air dans ce capot compensant les volumes déplacés par la tige. 25 En variante, les tiges 6 des vérins anti-devers 2, 4 pourraient ne pas comporter de capot 20. Deux circuits hydrauliques séparés, relient les deux vérins anti-devers droit 4 et gauche 2. Chaque circuit hydraulique comporte une canalisation 36, 38, qui relie la chambre basse 32 d'un des vérins 2, 4, à la chambre 30 haute 34 de l'autre vérin. On obtient ainsi un croisement des canalisations 2 9856 88 36, 38 des deux circuits hydrauliques, qui relient entre elles les chambres opposées des deux vérins anti-devers 2, 4. Une chambre de compression 40 comporte un cylindre comprenant successivement, un ressort supérieur 42 placé dans le volume supérieur qui 5 est relié à la canalisation 36 débouchant dans la chambre haute 34 du vérin droit 4 et dans la chambre basse 32 du vérin gauche 2, un piston 46 coulissant dans ce cylindre avec une étanchéité pour séparer les deux volumes, et un ressort inférieur 44 placé dans le volume inférieur relié à la canalisation 38 débouchant dans la chambre haute 34 du vérin gauche 2, et dans la chambre basse 32 du vérin droit 4. Les ressorts 42, 44 sont identiques, chacun exerce une force permanente de rappel sur le piston 46 s'opposant à celle de l'autre ressort, qui tend à le rappeler dans sa position centrale, comme présenté dans la figure 1. En variante un gaz sous pression, ou une combinaison de ressorts et du gaz, pourrait appliquer une force permanente sur le piston 46. Suivant une autre variante, le piston 46 pourrait être remplacé par une membrane souple soumise à des moyens élastiques, qui sépare les deux circuits 36, 38. La sortie de chaque chambre 32, 34 des vérins anti-devers 2, 4 vers les canalisations 36, 38, comporte une restriction de passage 50, qui freine le passage du liquide. Les restrictions de passage 50 peuvent comporter tous moyens connus, notamment des clapets qui fonctionnent différemment entre la compression et la détente du vérin, pour réaliser une fonction d'amortissement de la suspension, comprenant des lois d'amortissement assurant le confort et la tenue de route. On obtient ainsi de manière économique à partir du système anti-devers 1, une fonction amortisseur nécessitant seulement des restrictions de 30 passage 50 complémentaires, comportant un encombrement et une masse réduite. 2 9 856 88 6 Pour la figure 1 la suspension est des deux côtés du train roulant, dans une position médiane, la base des anneaux de fixation 8 étant au niveau 0. Les volumes supérieur et inférieur de la chambre de compression 40 sont égaux, le piston 46 étant au milieu de cette chambre. Les pressions dans les 5 deux circuits sont identiques. On notera que la qualification haute ou basse des chambres 32, 34 des vérins anti-devers 2, 4 fait référence aux figures annexées, elle est indépendante de la position des vérins dans le véhicule. Ils peuvent par exemple être disposés à plat, ou inversés. 10 Le fonctionnement du système anti-devers 1 est le suivant. La figure 2 présente les deux suspensions qui ont remonté d'une distance égale +D, en comprimant ces suspensions du train roulant dans un mode appelé pompage. Les volumes des chambres hautes 34 ont diminué et ceux des 15 chambres basses 32 ont augmenté en déplaçant des volumes identiques. Le volume total de chaque circuit hydraulique 36, 38 n'a alors pas changé, et le piston 46 ainsi que les ressorts 42, 44 de la chambre de compression n'ont pas bougés. On notera qu'il y a égalité des volumes déplacés à l'intérieur d'un même 20 vérin 2, 4, grâce à la tige 6 qui sort aux deux extrémités du cylindre 18, ce qui donne des sections des chambres identiques. Quand les deux roues du train roulant remontent en même temps, le système anti-devers n'est pas activé, on obtient alors seulement l'amortissement du mouvement de la suspension réalisé par les restrictions 25 de passage 50. La figure 3 présente la suspension gauche qui a remonté d'une distance +D par rapport au niveau 0, et la suspension droite qui a descendu d'une distance -D, les roues étant en opposition dans un mode appelé roulis. On a d'abord un déplacement du liquide procurant un amortissement du mouvement de la suspension, donné par la fonction amortisseur. On obtient de plus une diminution des volumes des chambres inférieure 32 du vérin droit 4 et supérieure 34 du vérin gauche 2, qui refoulent leur liquide vers le volume inférieur de la chambre de compression 40, et une augmentation des volumes des chambres inférieure 32 du vérin gauche 2 et supérieure 34 du vérin droit 4, qui prélèvent du liquide dans le volume supérieur de cette chambre de compression. Les variations des volumes de la chambre de compression 40, provoquent une détente du ressort 44 du volume inférieur et une compression du ressort 42 du volume supérieur, avec un déplacement du piston intermédiaire 46. La compression du ressort 42 du volume supérieur, génère une force élevée exerçant une poussée sur le piston 46, qui applique une pression sur le liquide tendant à ramener par les vérins anti-devers 2, 4 l'équilibre des positions des roues. La fonction anti-dévers et ainsi assurée. D'une manière générale, le dispositif anti-devers selon l'invention donne beaucoup de facilités pour ajuster la raideur souhaitée de la force de rappel des suspensions en cas de roulis du véhicule, par exemple en modifiant uniquement les tarages des ressorts 42, 44. Dans le cas d'une chambre de compression 40 comprenant un gaz sous pression, il est alors très facile de faire varier cette pression de gaz pour ajuster la raideur de rappel du système anti-devers. Le développement de nouveaux véhicules est plus rapide, et moins coûteux. De plus le système anti-devers s'intègre facilement dans le véhicule, la liaison entre les côtés droit et gauche du train roulant se faisant par des canalisations, qui peuvent facilement prendre des cheminements variés. REVENDICATIONS1 - Système anti-devers comportant pour chaque roue d'un train roulant d'un véhicule automobile, un vérin hydraulique anti-devers (2, 4) comprenant un piston (30) coulissant dans un cylindre (18) et séparant deux chambres, qui est actionné par le débattement de la suspension de cette roue, la chambre basse (32) de chaque vérin communiquant avec la chambre haute (34) de l'autre vérin par un circuit hydraulique (36, 38), caractérisé en ce que les deux circuits hydrauliques sont reliés entre eux par une chambre de compression (40) comprenant un élément mobile (46) séparant les liquides de ces circuits, et des moyens élastiques (42, 44) appliquant une force de rappel de cet élément mobile vers une position centrale d'équilibre. 2 - Système anti-devers selon la revendication 1, caractérisé en ce que la chambre de compression (40) comporte un cylindre comprenant un piston coulissant (46), formant l'élément mobile qui sépare deux volumes reliés chacun à un des circuits hydrauliques (36, 38). 3 - Système anti-devers selon la revendication 2, caractérisé en ce que le moyen élastique de rappel comporte un ressort (42, 44) disposé dans chaque volume, qui applique une force sur le piston (46) s'opposant à celle de l'autre ressort. 4 - Système anti-devers selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moyen élastique comporte un gaz sous pression. 5 - Système anti-devers selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les chambres (32, 34) des vérins anti- devers (2, 4), comportent des sections équivalentes. 6 - Système anti-devers selon les revendications 2 et 5, caractérisé en ce que chaque vérin anti-devers (2, 4) comporte une tige (6) portant le piston (30) coulissant dans le cylindre (18), cette tige débouchant aux deux extrémités de ce cylindre. 7 - Système anti-devers selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque vérin anti-devers (2, 4), comporte une fonction amortisseur. 8 - Système anti-devers selon la revendication 7, caractérisé en ce que les circuits hydrauliques (36, 38) comportent des restrictions de passage (50) du liquide, freinant le passage de ce liquide. 9 - Système anti-devers selon la revendication 8, caractérisé en ce que chaque sortie des chambres (32, 34) des vérins anti-devers (2, 4), est équipée d'une restriction de passage (50). 10 - Véhicule automobile comportant un système anti-devers, caractérisé en ce que ce système est réalisé selon l'une quelconque des revendications précédentes.