Brevet FR2982531A1 — publié le 20130517

DISPOSITIF DE REGLAGE DU CARROSSAGE OU DU PARALLELISME D'UN TRAIN ARRIERE MULTIBRAS D'UN VEHICULE SUR UNE VIS DE FIXATION. L'invention a trait à la géométrie des trains roulants de véhicule. Elle a trait également à un dispositif de liaison notamment d'un bras de suspension d'un véhicule. Plus particulièrement l'invention a trait à un dispositif de réglage du carrossage et de parallélisme d'une roue d'un véhicule. L'invention a également trait à un support de roue, un bras de suspension ou encore un véhicule équipé d'un tel dispositif. La géométrie des trains roulants permet d'optimiser à la fois la tenue de route et le confort dynamique d'un véhicule. La géométrie des suspensions influe sur différents paramètres tels le parallélisme ou le carrossage. Le parallélisme consiste à donner de l'ouverture ou du pincement à un train roulant. L'ouverture correspond à un train roulant dont les plans médians des roues se croisent vers l'arrière du train en question, à l'opposé le pincement correspond à un train roulant dont les plans médians se croisent vers l'avant. L'ouverture confère un confort au véhicule, le pincement permet d'améliorer la précision et la réactivité du train. Le carrossage s'observe lorsqu'un plan de roue est incliné par rapport à la verticale : on parle de carrossage positif ou de carrossage négatif, ce dernier est observé lorsque la partie supérieure d'une roue est basculée vers l'intérieur du véhicule. Le carrossage permet d'ajuster le plan d'une roue lorsque le véhicule prend du roulis et donc d'améliorer le contact entre le pneu et le sol et d'assurer une usure uniforme, ce qui améliore la tenue de route et la durabilité des pneumatiques. Le carrossage et le parallélisme sont des caractéristiques géométriques, ils sont donc définis par les longueurs et les points d'implantations des bras de suspension et les dimensions du support de roue. La précision de réalisation des pièces mécaniques actuelle permet de réaliser un modèle de train roulant respectant une géométrie de suspension souhaitée. Or les constructeurs de véhicules ou de trains roulant souhaitent, par soucis d'économie, pouvoir réaliser plusieurs géométries avec un même modèle de train roulant. Pour cela il est nécessaire de doter le train de dispositif de réglage. Certains utilisateurs du véhicule souhaitent effectuer des réglages de la géométrie de leurs suspensions pour améliorer le confort ou la réactivité de leur véhicule. Ce besoin de réglage peut par ailleurs devenir nécessaire lorsqu'un train roulant a subi une déformation. Suite à une étape de mesure, l'utilisateur souhaite faire varier d'un incrément précis le carrossage. Le dispositif doit à la fois permettre de s'appuyer sur des mesures de départ et de maîtriser la variation de la géométrie. L'art antérieur divulgue des dispositifs de réglage du carrossage répondant partiellement au cahier des charges énoncé. Le document US 2004/0094924 Al divulgue un dispositif de réglage de carrossage d'un train arrière ou d'un train avant d'un véhicule. Ce dispositif comprend un support de roue et des bras pivotant permettant de relier le support de roue au châssis. La jonction entre un bras et un support de roue s'effectue au moyen d'un axe inséré dans une ouverture allongée transversalement. La course que peut suivre l'axe dans l'ouverture allongée offre l'avantage de régler le carrossage sur une plage donnée. Or l'axe divulgué dans l'art antérieur est une vis. Pour régler le carrossage il faut donc, dans un premier temps, desserrer le dispositif pour rendre mobile le support de roue. Ce dernier perd sa position initiale. Il devient donc difficile de régler le carrossage par rapport à la position précédente. L'utilisateur doit effectuer une mesure d'angle en même temps qu'il ajuste l'orientation de l'axe de rotation de la roue, ce qui demande un appareillage particulier. Une fois l'orientation voulue atteinte, l'utilisateur resserre l'axe puis contrôle à nouveau l'orientation car cette opération de serrage risque de faire bouger le support de roue. En cas de mouvement trop important l'utilisateur doit recommencer l'opération de réglage. De plus la fixation s'effectue à l'aide d'une vis, qui à force d'être utilisée, ou au cours de la durée de vie du véhicule s'use. La rigidité de la fixation qu'elle procure peut s'altérer, car les moyens de serrage de la vis doivent reprendre des efforts radiaux. Un choc d'une certaine violence parviendrait à dérégler le carrossage. L'invention a pour objectif de proposer un dispositif réglable de liaison de géométrie de suspension qui résolve au moins un des problèmes susmentionnés. L'invention a pour objectif de proposer un dispositif réglable de liaison limitant et simplifiant les opérations à effectuer lors d'un réglage. L'invention a également pour objectif de proposer un dispositif réglable de liaison permettant d'effectuer des rectifications de réglages incrémentales. L'invention a pour objet un dispositif réglable de liaison notamment de bras de suspension de véhicule, comprenant: un corps avec un orifice destiné à recevoir un moyen de liaison généralement cylindrique du type vis, axe ou broche; remarquable en ce qu'il comprend, en outre: un coulisseau monté coulissant dans le corps, le coulisseau comprenant un alésage transversal disposé en face de l'orifice du corps de manière à ce que l'alésage et l'orifice puissent recevoir le moyen de liaison, des moyens de réglage et/ou de maintien de la position du coulisseau par rapport au corps. Selon un mode avantageux de l'invention, l'orifice du corps présente une section supérieure à celle de l'alésage du coulisseau de manière à couvrir ledit alésage dans différentes positions du coulisseau, l'orifice étant préférentiellement un trou 15 oblong. Selon un autre mode avantageux de l'invention, les différentes positions du coulisseau s'étendent sur plus de 2,00 mm ; préférentiellement sur plus de 5,00 mm ; plus préférentiellement sur plus de 10,00 mm. Selon un encore autre mode avantageux de l'invention, l'orifice du corps est un 20 premier orifice, le corps comprenant un deuxième orifice disposé en face du premier orifice et généralement aligné avec l'alésage du coulisseau, les premier et deuxième orifices étant préférentiellement de part et d'autre du coulisseau. Selon un encore autre mode avantageux de l'invention, les orifices débouchent sur des surfaces d'appui du dispositif réglable de liaison. 25 Selon un encore autre mode avantageux de l'invention, le coulisseau coulisse suivant une direction au moins essentiellement perpendiculaire à la direction du ou des orifices du corps. Selon un encore autre mode avantageux de l'invention, les moyens de réglage et/ou de positionnement comprennent un écrou engagé sur une partie filetée du 30 coulisseau. Selon un encore autre mode avantageux de l'invention, le corps comprend une fente s'étendant perpendiculairement à la direction de coulissement du coulisseau, la largeur de la fente étant ajustée à l'épaisseur de l'écrou. Selon un encore autre mode avantageux de l'invention, le coulisseau comprend une bague insérée dans l'alésage et s'étendant dans le ou les orifices du corps. L'invention a également pour objet un support de roue d'un véhicule, comprenant un dispositif réglable de liaison destiné à relier le support de roue à un bras de suspension, remarquable en ce que le dispositif réglable de liaison est conforme à l'invention, le corps du dispositif réglable de liaison étant préférentiellement venu de matière avec le support de roue. Selon un mode avantageux de l'invention, le support est configuré de manière à ce que le dispositif réglable de liaison permette de régler le carrossage de la roue. L'invention a également pour objet un train roulant suspendu de véhicule, comprenant un bras de suspension, un élément et un dispositif réglable de liaison reliant le bras à l'élément, remarquable en ce que le dispositif réglable de liaison est conforme à l'invention, le train roulant étant configuré de manière à ce que le dispositif réglable de liaison permette de régler le carrossage et/ou le parallélisme de la roue. L'invention permet de régler une suspension de véhicule de manière rapide de sorte que les étapes de contrôle après réglage deviennent superflues. L'invention permet de rectifier une géométrie en ce sens qu'il est possible de modifier sensiblement la géométrie à partir d'une position de départ. Le mode de réglage est simple et précis puisque les angles de carrossage ou de parallélisme sont modifiables à l'aide d'un moyen de réglage de position s'appuyant sur un pas de vis couplé à un écrou. Sa rotation d'un angle donné entraine une translation souhaitée du coulisseau et donc une correction précise de la géométrie d'une suspension. Des tableaux permettent de relier un mouvement du moyen de réglage et la correction d'orientation du support de roue. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention seront mieux compris à l'aide de la description et des dessins parmi lesquels : - La figure 1 est une représentation d'une portion de train roulant selon l'invention. - La figure 2 est une représentation d'une section du dispositif réglable de liaison selon l'invention. - La figure 3 est une représentation d'une vue de côté du dispositif réglable de liaison suivant l'invention. La figure 1 représente une portion de train roulant. Cette portion comprend un support de roue 2 et un bras 4 d'articulation. Le support de roue 2 comprend un dispositif réglable de liaison 6 dans lequel s'insère un moyen de liaison 8 permettant de relier le bras 4 suivant une liaison pivot. Entre le dispositif réglable de liaison 6 et le moyen de liaison 8 est monté un moyen de réglage non visible sur la présente figure. Cet élément permet de modifier la distance entre le centre d'une liaison mécanique du support de roue 2 et le centre d'une liaison mécanique du châssis, et donc de modifier la géométrie des suspensions. Le support de roue 2 est une pièce sur laquelle est montée une fusée ou un moyeu de roue. Ces derniers éléments comprennent un dispositif réglable de liaison 6 fixé au support de roue 2 et des moyens de roulement permettant la rotation de la roue. Le support de roue 2 est un élément rigide qui supporte en partie le poids du véhicule. Il peut être réalisé en tôle emboutie, être une pièce forgée ou encore une pièce de fonderie. On peut choisir un alliage d'aluminium ou d'acier. Le véhicule comprend plusieurs bras 4 de suspension. Les bras 4 de suspension s'étendent généralement de manière transversale par rapport au véhicule et s'articulent suivant une liaison pivot ou rotule. On peut également prévoir un bras longitudinal tel une lame souple. Le mouvement qui est permis au bras 4 transversal est un pivotement suivant un axe longitudinal. Le bras 4 peut être une bielle à deux liaisons pivot, un triangle à trois liaisons pivot ou un parallélogramme à quatre pivots. Un train roulant peut comprendre différents types de bras. Le triangle et le parallélogramme offrent une stabilité au train suivant une direction longitudinale. Sur les bras 4 est monté un système amortisseur également relié au châssis du véhicule. Les bras 4 sont répartis autour de l'axe de rotation de roue du support de roue 2, on en place par exemple deux en partie inférieure sous l'axe de rotation et un au- 2 9 8 2 5 3 1 6 dessus de l'axe de rotation en partie supérieure. Les bras inférieurs sont reliés au support de roue 2 au niveau de deux moyens de liaison dont les centres sont placés sur un axe essentiellement longitudinal. Si on place un moyen de réglage sur le bras supérieur, on parvient à moduler sa longueur. En faisant varier sa longueur on fait 5 basculer le support de roue 2 autour d'un axe longitudinal passant par les points d'attache des bras inférieur. Ce basculement permet de régler le carrossage du véhicule. Si on place un moyen de réglage sur un des bras inférieurs, on incline le support de roue 2 autour d'un axe passant par les centres de rotation de l'autre bras inférieur et 10 du bras supérieur. Cet axe comprend majoritairement une composante verticale, ce qui signifie qu'une variation de longueur de ce bras va créer du pincement ou de l'ouverture. Notons au passage que cette dernière variation de longueur va induire une modification du carrossage à cause de la composante horizontale du dernier axe. 15 Selon un mode avantageux de l'invention, sur une même liaison au sol, on peut doter deux bras 4 différents de moyens de réglage de manière à pouvoir régler à la fois le pincement et le carrossage du support de roue 2. Par simplicité d'utilisation on règlera en premier le parallélisme puis le carrossage dans la mesure ou le réglage du carrossage influe peu ou pas sur le parallélisme. 20 La figure 2 est une coupe du dispositif réglable de liaison 6 réalisée au niveau de l'axe 9 présenté sur la figure 1. L'axe 9 correspond à l'axe du moyen de liaison 8 qui est un élément allongé suivant un axe perpendiculaire au bras 4. Le corps du dispositif réglable de liaison 6 est venu de matière avec le support de roue 2, le châssis ou le bras 4. Alternativement il peut être une pièce métallique fixée 25 sur le support de roue 2, le châssis ou le bras 4. Il peut y être assemblé par un procédé de soudage, à l'aide de vis ou par tout autre procédé équivalent. Le corps du dispositif réglable de liaison représente un volume de matière dans lequel peuvent être réalisés des usinages tels un logement 12, des orifices 15 et une fente 20. Le logement 12 est un espace réalisé dans le corps du dispositif réglable 30 de liaison 6, ce logement 12 est dirigé suivant un axe perpendiculaire à l'axe du moyen de liaison 8. Le logement 12 peut être cylindrique ou présenter des contours droits, des courbes concaves ou convexes. Dans le logement 12 vient se loger un coulisseau 10 qui présente une section sensiblement inférieure à celle du logement 12 ; de préférence ces pièces sont montées ajustées pour permettre un coulissement relatif sans qu'il n'y ait de jeu. Préférentiellement le logement 12 et le coulisseau 10 sont de section circulaire ce qui facilite leurs usinages, le coulisseau pouvant être réalisé par tournage. Le coulissement du coulisseau 10 s'effectue suivant une direction de translation T entre une première et une deuxième position. On choisit de positionner la direction de translation T perpendiculairement à l'axe longitudinal du véhicule. On rappelle 10 que l'orientation de la translation T dépend de la cinématique de la suspension, dont le débattement peut engendrer un basculement du support de roue 2 lors des oscillations de la suspension. En favorisant une orientation transversale de la translation T du coulisseau 10 on optimisera le basculement du support de roue 2. Le coulisseau 10 comprend en outre un alésage formant un orifice traversant suivant une direction transversale à translation T. La surface des orifices 15 est supérieure à la surface balayée par l'alésage lors de la translation T du coulisseau 10 entre la première position et la deuxième position. La surface de l'alésage peut être lisse ou taraudée. Le moyen de liaison 8 permet une articulation entre le support de roue 2 et le bras 4, cette articulation est essentiellement une liaison pivot, et peut présenter dans une moindre mesure une liaison rotule. Le moyen de liaison 8 est une vis calibrée, permettant de lier le support de roue 2 au bras 4 grâce à un écrou de blocage 22, vissé sur un pas de vis 24. L'écrou de blocage 22 vient en appui au niveau d'une surface d'appui sur laquelle débouche un orifice 15. La laxité dans la liaison est permise par une articulation élastique 14 en polymère qui présente une âme en élastomère souple sur laquelle sont rapportées des douilles métalliques, par exemple une intérieure et un extérieure. L'âme en élastomère permet une rotation entre les douilles intérieure et extérieure, et non entre une douille et l'élément sur lequel elle est montée en force. La douille intérieure est en contact avec un moyen de liaison 8, la douille extérieure est en contact du bras 4. Ces douilles permettent de répartir les efforts dans l'âme de l'articulation élastique 14. L'articulation élastique 14 peut être équipée de rondelles de part et d'autres du corps qui permettent de répartir les efforts d'écrasement axiaux. En complément, l'âme peut comprendre des renforts intérieurs permettant de le rigidifier. On aura bien compris que la rigidité relative de l'articulation élastique 14 permet essentiellement une liaison pivot entre le moyen de liaison 8 et le bras 4, sa relative souplesse autorise un rotulage sur quelques degrés. Dans l'alésage est montée une bague 16 calibrée servant d'intermédiaire entre le coulisseau 10 et le moyen de liaison 8. Cette bague 16 sert d'intermédiaire de montage entre le coulisseau 10 et le moyen de liaison 8 qui facilite l'insertion de cette dernière. En effet, l'épaisseur du coulisseau 10 est relativement faible par rapport au diamètre du moyen de liaison 8 qui peut se coincer lors de son introduction. Le moyen de liaison 8 et la bague 16 sont calibrés de manière à autoriser leur assemblage et à maintenir un jeu mécanique existant entre ces deux pièces de manière à ce qu'elles aient une légère liberté de mouvement. Le jeu est compris entre 0,15 mm et 0,05 mm ; préférentiellement compris entre 0,10 mm et 0,03 mm ; encore plus préférentiellement compris entre 0,04 mm et 0,02 mm. Ces tolérances de géométrie permettent entre autres de rendre le réglage plus réactif car dès que le coulisseau translate, le moyen de liaison 8 le suit. Ce jeu présente un autre avantage. En effet, il permet de désolidariser le moyen de liaison 8 de la bague 16, si bien que lorsque l'écrou 22 est serré, la bague intérieure de l'articulation élastique 14 est comprimée, l'ensemble comprenant le moyen de liaison 8, le dispositif réglable de liaison 6 et le bras 4, forme un bloc n'autorisant de mouvement que dans l'articulation élastique 14. La figure 3 est une représentation de profil du dispositif réglable de liaison 6 dans lequel sont logés le coulisseau 10 et le moyen de liaison 8. L'écrou de serrage 22 n'y est pas représenté afin d'éclaircir la compréhension de la figure 3. Le coulisseau 10 comprend une première portion 28 et une deuxième portion 30. La première portion 28 et la deuxième portion 30 sont des profilés et présentent un allongement suivant des directions parallèles. La première portion 28 correspond à la partie logée dans le logement 12, la deuxième portion 30 prolonge le coulisseau 10 en direction du dispositif réglable de liaison 6. Pour faciliter son coulissement on précise que la longueur de la première portion 28 est supérieure à son diamètre, préférentiellement supérieure de 50%, plus préférentiellement encore supérieure de 100%. La deuxième portion 30 comprend un axe fileté. Cet axe fileté coopère avec un moyen de réglage et de maintien en position tel un écrou ou une molette 18. Le moyen de réglage 18 est monté dans la fente 20 réalisée dans le dispositif réglable de liaison 6. Les tolérances de montage pour le moyen de réglage 18 sont de manière à le bloquer en translation mais à autoriser une rotation autour de la deuxième portion 30. On autorise entre le moyen de réglage 18 et la fente 20 un jeu inférieur à 0,10 mm ; préférentiellement inférieur à 0,05 mm ; encore plus préférentiellement inférieur à 0,01 mm. Par soucis de stabilité on peut choisir de doter le dispositif réglable de liaison 6 d'un dispositif permettant de bloquer en rotation le moyen de réglage 18 pour éviter tout déréglage parasite. On peut prévoir à cet effet une vis venant presser sur un flanc du moyen de réglage 18, ou un ensemble déformable logé dans un orifice du dispositif réglable de liaison 6 et venant s'insérer dans des aspérités réalisées sur les flancs du moyen de réglage 18. Le moyen de réglage 18 vient en butée contre les flancs de la fente 20, ainsi il contribue à la robustesse de l'ensemble si bien qu'un choc subit par le train roulant présentera moins de risques de dérégler la géométrie. Le pas de vis de l'axe fileté de la deuxième portion 30 est connu. Ainsi, une rotation d'un angle donné du moyen de réglage 18 entraine une translation précise du coulisseau 10 étant donné que ce dernier est bloqué en rotation par le moyen de liaison. En s'appuyant sur la géométrie du support de roue 2 on parvient à transcrire la translation du coulisseau 10 en un basculement du support de roue 2 et donc du carrossage ou du pincement qu'il induit. On peut éditer des tableaux permettant de donner des correspondances entre le nombre de tours et/ou le nombre de degré dont on tourne le moyen de réglage 18 et la modification de réglage qu'il apporte. On aura bien compris qu'un avantage de l'invention est de permettre de rectifier la géométrie d'une suspension d'une valeur souhaitée en effectuant une rotation de l'écrou d'un angle précis. À cet effet, sur la face visible du dispositif réglable de liaison 6 visible de l'extérieure du véhicule, est tracé un rapporteur permettant de lire des angles sur 360°. Un utilisateur souhaitant faire tourner le moyen de réglage 18 d'un angle voulu commence par engager son outil telle une clé plate sur le moyen de réglage 18, lire la position de sa clé plate par rapport au rapporteur puis faire tourner la clé d'un angle donné en se fiant au rapporteur. L'adjonction de ce rapporteur permet d'augmenter la précision de réglage de la géométrie. Pour encore augmenter la précision de réglage, on choisit un pas de vis inférieur de la deuxième portion 30 inférieur à 3,00 mm ; préférentiellement inférieur à 1,00 mm ; encore plus préférentiellement inférieur à 0,50 mm. Une personne souhaitant effectuer un réglage de géométrie à simplement à effectuer les étapes suivantes : a- Mesure de la géométrie présente b- Comparaison avec la géométrie souhaitée c- Calcul de la différence d- Lecture sur les tableaux de l'angle dont il faut tourner le moyen de réglage18, e- Desserrage de l'écrou 22, f- Rotation du moyen de réglage 18 de l'angle lu sur les tableaux, g- Resserrage de l'écrou 22. Un avantage direct de ce procédé est que l'utilisateur est dispensé de l'étape de contrôle de la géométrie après réglage. Cette économie de temps est autorisée par l'absence de jeu entre la fente 20 et le moyen de réglage 18, et par la précision de manipulation. REVENDICATIONS1. Dispositif réglable de liaison (6) notamment de bras de suspension de véhicule, comprenant : un corps avec un orifice (15) destiné à recevoir un moyen de liaison (8) généralement cylindrique du type vis, axe ou broche ; caractérisé en ce qu'il comprend, en outre : un coulisseau (10) monté coulissant dans le corps, le coulisseau comprenant un alésage transversal disposé en face de l'orifice (15) du corps de manière à ce que l'alésage et l'orifice (15) puissent recevoir le moyen de liaison (8), des moyens de réglage (18) et/ou de maintien de la position du coulisseau (10) par rapport au corps. 2. Dispositif réglable de liaison selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'orifice (15) du corps présente une section supérieure à celle de l'alésage du coulisseau (10) de manière à couvrir ledit alésage dans différentes positions du coulisseau (10), l'orifice (15) étant préférentiellement un trou oblong. 3. Dispositif réglable de liaison selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'orifice (15) du corps est un premier orifice (15), le corps comprenant un deuxième orifice (15) disposé en face du premier orifice (15) et généralement aligné avec l'alésage du coulisseau (10), les premier et deuxième orifices étant préférentiellement de part et d'autre du coulisseau (10). 4. Dispositif réglable de liaison selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le coulisseau (10) coulisse suivant une direction au moins essentiellement perpendiculaire à la direction du ou des orifices (15) du corps. 5. Dispositif réglable de liaison selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les moyens de réglage (18) et/ou de positionnement comprennent un écrou engagé sur une partie filetée du coulisseau. 6. Dispositif réglable de liaison selon la revendication 5, caractérisé en ce que le corps comprend une fente (20) s'étendant perpendiculairement à la direction de coulissement du coulisseau et recevant l'écrou (18), la largeur de la fente (20) étant ajustée à l'épaisseur de l'écrou. 7. Dispositif réglable de liaison selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le coulisseau (10) comprend une bague (16) insérée dans l'alésage et s'étendant dans le ou les orifices (15) du corps. 8. Support de roue (2) d'un véhicule, comprenant un dispositif réglable de liaison destiné à relier le support de roue (2) à un bras (4) de suspension, caractérisé en ce que le dispositif réglable de liaison est conforme à l'une des revendications 1 à 7, le corps du dispositif réglable de liaison (6) étant préférentiellement venu de matière avec le support de roue (2). 9. Support selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il est configuré de manière à ce que le dispositif réglable de liaison (6) permette de régler le carrossage de la roue. 10. Train roulant suspendu de véhicule, comprenant un bras (4) de suspension, un élément et un dispositif réglable de liaison (6) reliant le bras (4) à l'élément, caractérisé en ce que le dispositif réglable de liaison (6) est conforme à l'une des revendications 1 à 7 ; le train roulant étant configuré de manière à ce que le dispositif réglable de liaison (6) permette de régler le carrossage et/ou le parallélisme de la roue.