Brevet FR2982573A1 — publié le 20130517

PROCÉDÉ DE FABRICATION DE BRAS TIRÉS DE TRAIN DE VÉHICULE ADAPTÉS À DES ANGLES D'ANTI-CABRAGE DIFFÉRENTS L'invention concerne certains bras tirés (ou triangles de suspension) qui sont destinés à faire partie de trains de véhicules, éventuellement de type automobile, et plus précisément la fabrication de tels bras tirés. On entend ici par « bras tiré » un équipement de véhicule comprenant une première partie à laquelle sont solidarisés une roue et des moyens d'amortissement et prolongée par des parties terminale intérieure et extérieure comportant respectivement des extrémités intérieure et extérieure couplées respectivement à des articulations intérieure et extérieure destinées à être solidarisées à une partie structurelle d'un véhicule, comme par exemple un berceau. L'articulation intérieure peut être entraînée légèrement en rotation autour d'un axe qui est perpendiculaire à la partie structurelle afin de permettre le contrôle du parallélisme des deux roues de son train. Généralement les moyens d'amortissement comprennent un amortisseur et un ressort, mais il peut arriver qu'ils comprennent deux amortisseurs hydrauliques. Comme le sait l'homme de l'art, la forme de chaque bras tiré est déterminée de manière à permettre un angle d'anti-cabrage particulier qui dépend principalement du type de l'amortissement. Il est rappelé que l'angle d'anti-cabrage est l'angle que fait la force exercée sur le berceau par le bras tiré, dans le plan de ce dernier, par rapport à la surface sur laquelle repose la roue qui est solidarisée à ce bras tiré. Généralement, plus le coefficient de raideur des moyens d'amortissement est fort, plus l'angle d'anti-cabrage est faible. Par conséquent, lorsqu'un bras tiré est associé à un amortisseur hydraulique qui présente un coefficient de raideur moyen, il est conformé de manière à permettre un angle d'anti-cabrage important, typiquement compris entre environ 4° et environ 6°, tandis que lorsqu'un bras tiré est associé à un ressort qui présente un coefficient de raideur élevé, il est conformé de manière à permettre un angle d'anti-cabrage petit ou moyen, typiquement inférieur à environ 4°. Un même bras tiré ne pouvant pas servir pour deux versions d'un même modèle de véhicule dont les types d'amortissement diffèrent, on est donc contraint d'utiliser des moules de fonderie différents pour fabriquer des bras tirés associés à des moyens d'amortissement de types différents. Cela s'avère particulièrement pénalisant sur le plan économique compte tenu du coût de fabrication d'un moule de fonderie de bras tiré. L'invention a donc pour but d'améliorer la situation. Elle propose notamment à cet effet un procédé, destiné à fabriquer des bras tirés pour des trains de véhicule, et comprenant : - une première étape consistant à générer par fonderie dans un moule prédéfini un bras tiré de base comportant une extrémité intérieure comprenant une ébauche de bague, et - une deuxième étape consistant à usiner l'ébauche afin de définir une bague, comportant un logement interne ayant une forme choisie parmi au moins deux formes adaptées à des angles d'anti-cabrage différents du bras tiré et au logement d'articulations intérieures différentes, et ainsi transformer le bras tiré de base en un bras tiré qui est adapté à l'angle d'anti-cabrage correspondant à la forme choisie. Grâce à l'invention, un moule de fonderie peut servir à fabriquer un unique type de bras tiré dit de base qui peut ensuite être transformé par usinage en plusieurs (au moins deux) bras tirés adaptés à des angles d'anti- cabrage différents, ce qui s'avère particulièrement intéressant sur le plan économique. Le procédé selon l'invention peut comporter d'autres caractéristiques qui peuvent être prises séparément ou en combinaison, et notamment : lors de sa deuxième étape on peut usiner l'ébauche afin de définir un logement interne comportant un épaulement annulaire qui définit une butée annulaire destinée à contacter très étroitement l'articulation intérieure qui correspond à la forme choisie et dont la position verticale varie en fonction de l'angle d'anti-cabrage correspondant à la forme choisie ; - plus l'angle d'anti-cabrage est important, plus la position verticale de la butée annulaire peut être haute à l'intérieur du logement interne ; lors de la première étape on peut générer un bras tiré de base qui comporte un bras intérieur muni de l'extrémité intérieure et qui présente une courbure intermédiaire entre des courbures minimale et maximale ; il peut comprendre une troisième étape qui consiste à loger dans le logement interne une partie de l'articulation intérieure qui correspond à la forme choisie ; - lors de la troisième étape on peut loger très étroitement dans le logement interne une bague annulaire déformable qui fait partie de l'articulation intérieure et qui est solidarisée fixement à un axe, qui fait également partie de l'articulation intérieure, à un niveau qui est décalé par rapport au milieu de cet axe ; - lors de la troisième étape on peut loger l'articulation intérieure soit avec sa bague annulaire déformable placée en dessous du milieu de son axe lorsque l'angle d'anti-cabrage correspondant à la forme choisie est faible, soit avec sa bague annulaire déformable placée au dessus du milieu de son axe lorsque l'angle d'anti-cabrage correspondant à la forme choisie est important. L'invention propose également un bras tiré destiné à équiper un train de véhicule et fabriqué au moyen d'un procédé du type de celui présenté ci-avant. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'examen de la description détaillée ci-après, et des dessins annexés (obtenus en CAO/DAO, d'où le caractère apparemment discontinu de certaines lignes), sur lesquels : la figure 1 illustre schématiquement, dans une vue en perspective du dessus et du côté avant, une partie d'un berceau avant de véhicule à laquelle est solidarisé un premier exemple de réalisation de bras tiré selon l'invention d'un train avant, la figure 2 illustre schématiquement, dans une vue en coupe dans un plan défini par des directions longitudinale (X) et verticale (Z), une partie des berceau avant et bras tiré de la figure 1, la figure 3 illustre schématiquement, dans une vue en perspective du dessus et du côté avant, une partie d'un berceau avant de véhicule à laquelle est solidarisé un second exemple de réalisation de bras tiré selon l'invention d'un train avant, et - la figure 4 illustre schématiquement, dans une vue en coupe dans un plan défini par les directions longitudinale (X) et verticale (Z), une partie des berceau avant et bras tiré de la figure 3. Les dessins annexés pourront non seulement servir à compléter l'invention, mais aussi contribuer à sa définition, le cas échéant. L'invention a notamment pour but d'offrir un procédé destiné à fabriquer des bras tirés BT pour des trains de véhicule. Dans ce qui suit, on considère, à titre d'exemple non limitatif, que le bras tiré (ou triangle de suspension) BT est destiné à faire partie d'un train avant de véhicule automobile et à être solidarisé à une partie structurelle PS de type berceau avant. Mais l'invention n'est pas limitée à cette application. Elle concerne en effet tout type de bras tiré devant faire partie d'un train avant ou arrière de véhicule, dès lors que ce train sert à diriger ce véhicule. Par ailleurs, l'invention ne concerne pas seulement les véhicules de type automobile. Elle concerne en effet tout type de véhicule disposant de bras tirés couplés à des roues directrices. Sur les figures 1 à 4, la direction X est la direction longitudinale du véhicule, laquelle est sensiblement parallèle aux côtés latéraux (ou longitudinaux) qui comportent les portières latérales, la direction Y est la direction transversale du véhicule, laquelle est sensiblement perpendiculaire aux côtés latéraux, et la direction Z est la direction verticale du véhicule, laquelle est sensiblement perpendiculaire aux directions longitudinale X et transversale Y. On a schématiquement représenté sur les figures 1 et 3 deux exemples de réalisation de bras tirés BT obtenus au moyen d'un procédé de fabrication selon l'invention et solidarisés à un berceau avant PS d'un véhicule automobile. Il s'agit ici plus précisément de bras tirés droit. On notera que l'invention concerne également la fabrication des bras tirés gauche qui sont les symétriques des bras tirés droit par rapport à la direction longitudinale X du véhicule. Il est par ailleurs rappelé qu'au sein d'un train les bras tirés droit et gauche sont généralement couplés l'un à l'autre par ce que l'homme de l'art appelle une barre anti-dévers. Comme illustré, un bras tiré BT présente généralement une forme en Y. Dans le cas d'un bras tiré BT d'un train avant, la partie centrale du Y est constituée par une partie avant PV à laquelle doivent être solidarisés une roue et des moyens d'amortissement, comme par exemple un amortisseur à fluide et un ressort (dans l'exemple des figures 1 et 2) ou deux amortisseurs hydrauliques (dans l'exemple des figures 3 et 4). Les deux branches du Y sont constituées respectivement par une partie intérieure P1 et une partie extérieure P2 qui prolongent, ici vers l'arrière, la partie avant PV. On entend ici par « partie extérieure » une partie qui est destinée à être placée au voisinage d'un bord longitudinal droit ou gauche du véhicule et par « partie intérieure » une partie qui est destinée à être placée au voisinage de l'axe longitudinal médian du véhicule. La partie intérieure P1, également appelée bras intérieur, comprend une extrémité intérieure El qui comporte une bague B1 comprenant un logement interne LI à l'intérieur duquel est logée une articulation intérieure E2 qui est destinée à être solidarisée, ici, au berceau PS. Comme cela est mieux illustré sur les figures 2 et 4, l'articulation intérieure E2 comprend un axe AX qui est sensiblement parallèle à la direction verticale Z et solidarisé à des parois inférieure PAI et supérieure PAS du berceau PS, et une bague annulaire déformable B2 qui est solidarisée fixement à l'axe AX et logée très étroitement dans le logement interne LI, comme on le verra plus loin. La partie extérieure P2, également appelée bras extérieur, comprend une extrémité extérieure EE qui est couplée à une articulation extérieure El destinée à être solidarisée, ici, au berceau PS. Comme cela est mieux illustré sur les figures 1 et 3, l'articulation extérieure El comprend un axe qui est parallèle à la direction transversale Y (ou bien légèrement oblique par rapport à cette direction transversale Y et solidarisé à deux parois latérales du berceau PS, et une bague annulaire déformable (non représentée) solidarisée fixement à l'axe et logée très étroitement dans un logement interne de l'extrémité extérieure EE. Grâce à ces articulations intérieure E2 et extérieure E1, le bras tiré BT peut supporter des petits déplacements dans au moins deux plans perpendiculaires entre eux et des ajustements de parallélisme des roues de son train. Le procédé de fabrication, qui sert à fabriquer les bras tirés BT, 5 comprend au moins deux étapes. Une première étape consiste à générer par fonderie dans un moule prédéfini un bras tiré de base comportant une extrémité intérieure El comprenant une ébauche de la bague B1 précitée. On entend ici par « bras tiré de base » un bras tiré dont la forme 10 générale est celle que doit présenter au final un bras tiré BT utilisable dans un véhicule, mais dont au moins l'extrémité intérieure El doit être usinée spécifiquement en fonction de certaines particularités du train qu'elle est destinée à équiper. Par conséquent, un bras tiré de base est une pièce de base à partir de laquelle on peut produire un bras tiré BT d'un type qui est 15 choisi parmi plusieurs (au moins deux). Par exemple, le bras tiré de base peut être réalisé en aluminium ou en acier. Une deuxième étape, du procédé selon l'invention, consiste à usiner (au moins) l'ébauche d'un bras tiré de base afin de définir une bague B1, 20 comportant un logement interne LI dont la forme est choisie parmi au moins deux formes qui sont spécifiquement adaptées à des angles d'anti-cabrage différents du bras tiré final BT et au logement d'articulations intérieures E2 différentes. On comprendra que cette deuxième étape permet de transformer, en fonction des besoins, un bras tiré de base en un bras tiré BT qui est 25 adapté à l'angle d'anti-cabrage qui correspond à la forme choisie du logement interne LI. Grâce à l'invention un même moule de fonderie participe à la fabrication de plusieurs bras tirés BT adaptés à plusieurs angles d'anticabrage différents. 30 L'exemple de réalisation de bras tiré BT illustré sur les figures 1 et 2 est ainsi adapté à un angle d'anti-cabrage moyen, par exemple compris entre environ 3° et environ 4°, tandis que l'exemple de réalisation de bras tiré BT illustré sur les figures 3 et 4 est adapté à un angle d'anti-cabrage important, par exemple compris entre environ 5° et environ 6°. Comme cela apparaît mieux sur les figures 2 et 4, lors de la deuxième étape on peut usiner l'ébauche de bague de manière à définir un logement interne LI qui comporte un épaulement (ou décrochement) annulaire EA. Ce dernier (EA) définit une butée annulaire BA qui est destinée à contacter très étroitement l'articulation intérieure E2 qui correspond à la forme choisie. Par ailleurs, et comme illustré sur les figures 2 et 4, la position verticale (suivant Z) de cet épaulement annulaire EA, et donc de la butée annulaire BA, varie en fonction de l'angle d'anti-cabrage qui correspond à la forme choisie du logement interne LI. On comprendra que la bague annulaire déformable B2 d'une articulation intérieure E2 est destinée à venir s'appuyer sur la butée annulaire BA afin de retenir axialement par frottement (c'est-à-dire suivant la direction verticale Z) cette dernière (BA). De préférence, et comme illustré sur les figures 2 et 4, plus l'angle d'anti-cabrage prévu est important, plus la position verticale de la butée annulaire BA est haute à l'intérieur du logement interne LI de la bague B1. Par exemple, la variation de position de la butée annulaire BA suivant la direction verticale Z peut être comprise entre 10 mm et 20 mm. Ainsi, dans le second exemple illustré sur la figure 4 et adapté à un angle d'anti-cabrage important (typiquement 5°), la butée annulaire BA est décalée vers le haut d'environ 17 mm par rapport à la position qu'elle possède dans le premier exemple illustré sur la figure 2 et adapté à un angle d'anti-cabrage moyen (typiquement 3°). On notera que des positions intermédiaires de la butée BA, situées entre les deux positions « minimale » et « maximale » respectivement illustrées sur les figures 2 et 4, peuvent être envisagées, afin de correspondre à des angles d'anti-cabrage intermédiaires. Afin de permettre une adaptabilité à une gamme relativement importante d'angles d'anti-cabrage, il est avantageux que dans la première étape le bras tiré de base soit généré avec une partie intérieure (ou bras intérieur) P1 (muni(e) de l'extrémité intérieure El) qui présente une courbure intermédiaire entre une courbure minimale (présentée par un bras tiré de l'art antérieur dédié aux angles d'anti-cabrage faibles) et une courbure maximale (présentée par un bras tiré de l'art antérieur dédié aux angles d'anti-cabrage importants). On notera que le procédé selon l'invention peut également comprendre une troisième étape consistant à loger dans le logement interne LI d'une bague B-I d'un bras tiré BT une partie d'une articulation intérieure E2 qui correspond à une forme choisie de ce logement interne LI. Ce logement peut se faire par emmanchement en force jusqu'à ce que la bague B-I soit maintenue étroitement dans une position axiale choisie par frottement de sa butée annulaire BA sur la bague annulaire déformable B2. Mais dans une variante il pourrait se faire par clippage. On notera que la bague annulaire déformable B2 est préférentiellement solidarisée fixement à l'axe AX de l'articulation intérieure E2 à un niveau, suivant la direction verticale Z, qui est décalé par rapport au milieu de cet axe AX. Ainsi, lors de la troisième étape on peut loger l'articulation intérieure E2 soit selon une première orientation, c'est-à-dire avec sa bague annulaire déformable B2 placée en dessous du milieu de son axe AX, soit selon une seconde orientation (inverse de la première), c'est-à-dire avec sa bague annulaire déformable B2 placée au dessus du milieu de son axe AX. La première orientation est bien adaptée à un logement interne LI du type de celui illustré sur la figure 2, c'est-à-dire adapté à un angle d'anticabrage faible ou moyen, tandis que la seconde orientation est bien adaptée à un logement interne LI du type de celui illustré sur la figure 4, c'est-à-dire adapté à un angle d'anti-cabrage important. On comprendra que selon l'angle d'anti-cabrage souhaité, on utilisera l'articulation intérieure E2 soit selon sa première orientation afin que sa bague annulaire déformable B2 soit placée en position basse pour coopérer avec la butée annulaire BA en position basse dans le logement interne LI, soit selon sa seconde orientation (inversée) afin que sa bague annulaire déformable B2 soit placée en position haute pour coopérer avec la butée annulaire BA en position haute dans le logement interne LI. L'invention ne se limite pas aux modes de réalisation de procédé de fabrication et de bras tiré décrits ci-avant, seulement à titre d'exemple, mais elle englobe toutes les variantes que pourra envisager l'homme de l'art dans le cadre des revendications ci-après. REVENDICATIONS1. Procédé de fabrication de bras tirés (BT) de train de véhicule, caractérisé en ce qu'il comprend i) une première étape consistant à générer par fonderie dans un moule prédéfini un bras tiré de base comportant une extrémité intérieure (El) comprenant une ébauche de bague (B1), et ii) une deuxième étape consistant à usiner ladite ébauche afin de définir une bague (B1), comportant un logement interne (LI) ayant une forme choisie parmi au l a moins deux formes adaptées à des angles d'anti-cabrage différents du bras tiré (BT) et au logement d'articulations intérieures (E2) différentes, et ainsi transformer ledit bras tiré de base en un bras tiré (BT) adapté à l'angle d'anticabrage correspondant à ladite forme choisie. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que dans ladite 15 deuxième étape on usine ladite ébauche afin de définir un logement interne (LI) comportant un épaulement annulaire (EA) définissant une butée annulaire (BA) destinée à contacter très étroitement l'articulation intérieure (E2) correspondant à ladite forme choisie et dont une position verticale varie en fonction de l'angle d'anti-cabrage correspondant à ladite forme choisie. 20 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que plus l'angle d'anti-cabrage est important, plus la position verticale de ladite butée annulaire (BA) est haute à l'intérieur dudit logement interne (LI). 4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que dans ladite première étape on génère un bras tiré de base comportant un 25 bras intérieur (BI) muni de ladite extrémité intérieure (El) et présentant une courbure intermédiaire entre des courbures minimale et maximale. 5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend une troisième étape consistant à loger dans ledit logement interne (LI) une partie de l'articulation intérieure (E2) correspondant à ladite forme 30 choisie. 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que dans ladite troisième étape on loge très étroitement dans ledit logement interne (LI) une bague annulaire déformable (B2) faisant partie de ladite articulation intérieure(E2) et solidarisée fixement à un axe (AX), faisant également partie de ladite articulation intérieure (E2), à un niveau décalé par rapport au milieu dudit axe (AX). 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que dans ladite troisième étape on loge ladite articulation intérieure (E2) soit avec sa bague annulaire déformable (B2) placée en dessous du milieu de son axe (AX) lorsque l'angle d'anti-cabrage correspondant à ladite forme choisie est faible, soit avec sa bague annulaire déformable (B2) placée au dessus du milieu de son axe (AX) lorsque l'angle d'anti-cabrage correspondant à ladite forme la choisie est important. 8. Bras tiré (BT) pour un train de véhicule, caractérisé en ce qu'il est fabriqué au moyen d'un procédé selon l'une des revendications précédentes.