Brevet FR3020992A1 — publié le 20151120

DISPOSITIF PERMETTANT D'ABAISSER LE SEUIL DE CHARGEMENT D'UN VEHICULE A TRAVERSE DEFORMABLE. [0001] La présente invention concerne un dispositif permettant d'abaisser le seuil de chargement d'un véhicule à traverse deformable. Elle concerne également un véhicule, en particulier un véhicule automobile, à traverse deformable, qui est équipé d'un tel dispositif. [0002] Dans un véhicule à traverse deformable, un essieu, par exemple l'essieu arrière, est du type comprenant une traverse portant à chacune de ses extrémités un bras rigide destiné à être lié au châssis du véhicule, les deux bras formant avec la traverse une structure en « H », la traverse étant deformable en torsion. Un tel essieu comporte une barre anti-roulis s'étendant près de la traverse dans le sens de sa longueur. [0003] A l'heure actuelle, les architectures de suspension des véhicules automobiles sont de conception relativement simple, de type à ressorts et amortisseurs, notamment sur les essieux moins avancés technologiquement que les essieux dits « multi bras » ou essieux à plusieurs bras oscillants, comme les traverses déformables. Ces architectures de suspension ne permettent pas, comme le permettraient les suspensions actives ou hydropneumatiques, de modifier la garde au sol sur les différents types de route ou de changer une roue sans utiliser un cric. [0004] On a déjà recherché des solutions techniques pour concevoir et réaliser des moyens et dispositifs permettant d'abaisser le seuil de chargement de véhicules 20 automobiles. [0005] On connaît, selon le document FR 2 483 857, un dispositif de correction de hauteur d'un véhicule automobile, qui comprend deux bras de suspension. Chaque bras porte une roue à une de ses extrémités et est monté, par l'intermédiaire d'une articulation, par l'autre extrémité sur la caisse du véhicule. Le dispositif comprend aussi une traverse 25 deformable, qui relie l'un à l'autre les deux bras de suspension, deux éléments de suspension pneumatique ou hydropneumatique, qui sont associés respectivement aux deux bras de suspension, et un capteur de débattement des roues, qui est relié à un calculateur apte à commander l'alimentation des éléments de suspension pour maintenir constante la hauteur du véhicule. 30 [0006] On connaît également, selon le document JP 2008080852, un dispositif de réglage de la hauteur d'un véhicule de transport de marchandises, qui est adaptable aux plates-formes de différentes hauteurs et apte à effectuer de manière efficace le chargement / déchargement du véhicule de transport de marchandises. Ce dispositif comprend un amortisseur électromagnétique de type vérin, qui relie un organe correspondant à une masse suspendue à un organe correspondant à une masse non suspendue via un ressort pneumatique interposé entre les deux organes, un moteur, qui est destiné à freiner la production d'énergie, un capteur, qui a pour fonction de détecter le déplacement vertical d'une surface de plancher d'une caisse de chargement lors d'un chargement / déchargement, et une unité de commande ou « régulateur », qui fournit de la puissance au moteur de freinage de production d'énergie de telle sorte que la surface de plancher de la caisse de chargement conserve une position prédéterminée sur la base des indications données par le capteur. La longueur de l'amortisseur électromagnétique est ajustée rapidement et en continu de telle sorte que la position du niveau de la surface de plancher de la caisse de chargement reste constante. [0007] Le but de la présente invention est de fournir un dispositif qui permette d'abaisser le seuil de chargement d'un véhicule à traverse deformable non équipé d'une suspension hydropneumatique ou bien d'une suspension « active » reposant sur des vérins hydrauliques rapides, montés au bout des classiques ressorts de suspension, commandés par un calculateur renseigné par des capteurs d'inclinaison, d'accélération d'antidérapage, d'angle du volant, notamment. [0008] Un autre but de la présente invention est de fournir un tel dispositif, qui soit de conception, de fabrication et de montage simples, qui soit fiable, robuste et économique. [0009] Pour parvenir à ces buts, la présente invention a pour objet un dispositif permettant d'abaisser le seuil de chargement d'un véhicule à traverse deformable, et ce dispositif, nouveau, comprend un moteur électrique fixé sur la caisse du véhicule, un mécanisme permettant de transformer le mouvement de rotation de l'arbre de sortie du moteur électrique en un mouvement de translation verticale d'une tige, dite « tige de commande d'abaissement de seuil » dans la suite du texte, dont l'extrémité basse est solidaire de la traverse deformable, de telle sorte que le mouvement de rotation de l'arbre de sortie du moteur électrique vienne comprimer le ressort de suspension arrière, et par conséquent, abaisser le seuil de chargement du véhicule. [0010] Dans ce dispositif, il est prévu un moyen de débrayage du moteur électrique en position « neutre », c'est-à-dire hors des mouvements d'abaissement ou de haussement du seuil de chargement du véhicule. [0011] Selon un mode préféré de réalisation de l'invention, ce moyen de débrayage du moteur électrique en position « neutre » est constitué par un ressort d'axe sensiblement vertical sur lequel le moteur électrique est positionné, deux bobines qui entourent le moteur électrique et qui, lorsqu'elles sont alimentées électriquement, génèrent un champ magnétique qui a pour effet de provoquer, à l'encontre de la force de rappel du ressort, la descente du moteur électrique en position d'entraînement du mécanisme permettant, ainsi, de transformer le mouvement de rotation de l'arbre de sortie du moteur électrique en un mouvement de translation verticale de la tige de commande d'abaissement de seuil. [0012] Selon un mode préféré de réalisation de l'invention également, le mécanisme permettant de transformer le mouvement de rotation de l'arbre de sortie du moteur électrique en un mouvement de translation verticale de la tige de commande d'abaissement de seuil est constitué par un train d'engrenages, un arbre à alésage taraudé, qui est entraîné en rotation par ledit train d'engrenages et dont l'alésage taraudé reçoit la tige de commande d'abaissement de seuil, filetée, pour déplacer sensiblement verticalement cette dernière selon un mode de déplacement de type vérin à vis sans fin. [0013] En variante, le mécanisme permettant de transformer le mouvement de rotation de l'arbre de sortie du moteur électrique en un mouvement de translation verticale de la tige de commande d'abaissement de seuil peut être constitué par un écrou, qui est entraîné en rotation par le moteur électrique par l'intermédiaire d'une courroie et qui est emmanché à force sur un alésage taraudé assemblé sur la tige de commande d'abaissement de seuil, filetée, de telle sorte que cette dernière est déplacée sensiblement verticalement selon le même mode de déplacement de type vérin à vis sans fin. [0014] L'extrémité basse de la tige de commande d'abaissement de seuil est avantageusement liée par l'intermédiaire d'une liaison linéaire annulaire à un support solidaire de la traverse deformable, laquelle liaison linéaire annulaire permet d'effectuer le débattement du train à ce niveau. [0015] De manière préférentielle, il est prévu un système d'électrofrein, qui a pour fonction de maintenir en position le moteur électrique une fois la position d'abaissement du seuil de chargement obtenue. [0016] De manière préférentielle également, l'arbre à alésage taraudé est monté en rotation par rapport à la caisse du véhicule par l'intermédiaire d'au moins un roulement mécanique (à billes ou à rouleaux), de façon à éviter les pertes par frottement ainsi que les bruits. [0017] Le moteur électrique peut avantageusement être monté dans un carter rigidement relié à la caisse du véhicule par l'intermédiaire d'une plaque métallique, elle même fixée à la caisse du véhicule. [0018] La présente invention a aussi pour objet un véhicule, en particulier un véhicule automobile à traverse deformable, dans lequel les ressorts des amortisseurs sont placés de manière sensiblement horizontale, et ce véhicule comporte un dispositif permettant d'abaisser le seuil de chargement qui est conforme à celui décrit ci-dessus dans ses grandes lignes. [0019] D'autres buts, avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront dans la description qui suit d'un exemple de réalisation, non limitatif de l'objet et de la portée de la présente demande de brevet, accompagnée de dessins dans lesquels : [0020] - la figure 1 est une vue en perspective, schématique, du dispositif d'abaissement du seuil de chargement selon la présente invention, dans son environnement à l'arrière d'un véhicule automobile, [0021] - les figures 2 et 3 sont des vues du dispositif d'abaissement de seuil de chargement de la figure 1, en coupe frontale (figure 2) et en perspective (figure 3), [0022] - les figures 4 et 5 sont des schémas illustrant la commande du dispositif d'abaissement du seuil de chargement des figures précédentes, le dispositif étant en état « débrayé » (figure 4) et en état « embrayé » (figure 5), et [0023] - la figure 6 représente, de manière schématique, une variante de réalisation du mécanisme permettant de transformer le mouvement de rotation de l'arbre de sortie du moteur électrique du dispositif de l'invention en un mouvement de translation verticale de la tige de commande d'abaissement du seuil de chargement. [0024] En référence au dessin de la figure 1, on a représenté un exemple de dispositif selon l'invention pour abaisser le seuil de chargement d'un véhicule à traverse deformable. La traverse deformable est partiellement représentée et illustrée par la référence numérique 20. Le dispositif est représenté dans son environnement de train arrière, illustré notamment par la caisse 30 du véhicule. Le dispositif est monté entre la caisse 30, plus précisément une plaque 31 fixée rigidement à la caisse 30, et un support en forme de coupelle, de référence 21, relié rigidement à la traverse deformable 20. [0025] La distance verticale « H » entre la plaque 31 fixée à la caisse et le support 21 lié rigidement à la traverse peut être modifiée par le moyen d'un mécanisme de type vérin électrique à vis sans fin constitué par l'arbre sensiblement vertical 15, relié à la caisse du véhicule, et la tige de commande d'abaissement du seuil, filetée, montée à son extrémité basse sur le support 21, comme il sera mieux décrit plus loin dans le présent texte. En faisant diminuer la distance « H », on fait baisser la hauteur arrière du véhicule, par conséquent, on abaisse le seuil de chargement du véhicule. [0026] Le dispositif permettant de faire varier cette distance « H» comprend principalement un moteur électrique logé dans le carter 10 situé sur la plaque 31 fixée à la caisse du véhicule et un mécanisme permettant de transformer le mouvement de rotation de l'arbre de sortie 1A du moteur électrique en un mouvement de translation verticale de la tige de commande d'abaissement de seuil 16. Ce mécanisme est mieux représenté sur les dessins des figures 2 et 3, et le moteur électrique, ainsi que sa commande et son fonctionnement, sont mieux représentés sur les dessins des figures 4 et 5. [0027] Ainsi, en référence aux figures 2 et 3, la rotation de l'arbre de sortie 1A d'axe sensiblement vertical zz' d'un moteur électrique 1 situé à l'intérieur du carter 10 et très schématiquement illustré en traits interrompus courts sur la figure 2 entraîne une rotation de l'arbre 15 d'axe sensiblement vertical ZZ' par l'intermédiaire du train d'engrenage formé de quatre roues dentées 11, 12, 13 et 14, couplées deux à deux. L'arbre 15 comporte un alésage taraudé qui coopère avec le filetage de la tige de commande d'abaissement de seuil 16 selon un mode de type vérin à vis sans fin. Ainsi, la rotation de l'arbre 15 entraîne un mouvement de translation sensiblement vertical (selon ZZ') de la tige de commande d'abaissement de seuil 16 permettant de modifier la hauteur « H» et, par conséquent, le seuil de chargement du véhicule. [0028] Les caractéristiques des roues dentées 11, 12, 13, 14 sont définies de façon à obtenir un rapport de réduction suffisant pour s'adapter à l'environnement disponible et au couple à exercer sur l'ensemble arbre 15 / tige filetée 16 qui fonctionne, comme mentionné précédemment, en vérin à vis sans fin. [0029] L'arbre 15 est en rotation par rapport à la caisse du véhicule par l'intermédiaire d'au moins un roulement mécanique 18, ce qui permet d'éviter des pertes par frottement, ainsi que des bruits. [0030] En référence également à la figure 2, l'extrémité basse 17 de la tige de commande d'abaissement de seuil 16 est liée par l'intermédiaire d'une liaison linéaire annulaire 22 au support 21 solidaire de la traverse deformable 20, laquelle liaison linéaire annulaire permet d'effectuer le débattement du train à ce niveau. [0031] En référence aux dessins des figures 4 et 5, le dispositif de commande de l'abaissement du seuil de chargement est décrit ci-après. [0032] En position neutre (figure 4), le moteur électrique 1 est débrayé, par conséquent n'entraîne pas le train d'engrenages 11, 12, 13 et 14, mais reste alimenté électriquement. En effet, si le moteur électrique 1 n'était pas débrayé dans cette position un couple résistant s'exercerait sur la tige de commande 16 en roulage. Pour réaliser ce débrayage du moteur électrique 1, ce dernier est positionné à l'intérieur du carter 10 sur un ressort 3 de même axe longitudinal zz' que le moteur 1. Le moteur électrique 1 est entouré de deux bobines 2A et 2B qui, lorsqu'elles sont électriquement alimentées, génèrent un champ électromagnétique qui provoque la descente du moteur électrique 1 (illustrée par la flèche « F» de la figure 5) de telle sorte que, dans cette position basse, l'arbre de sortie 1A du moteur fait engrainer avec la roue dentée 11 avec les autres roues dentées 12, 13 et 14 du train d'engrenage. [0033] Lorsque les bobines 2A et 2B ne sont plus alimentées électriquement (système débrayé), le ressort 3 se détend et fait remonter le moteur électrique 1 qui n'est plus alors en liaison d'engrenage avec le train d'engrenage (figure 4). [0034] On notera que dans ce mode de réalisation des figures 4 et 5, l'arbre 15 est en rotation par rapport à la caisse du véhicule par l'intermédiaire de deux roulements mécaniques 18, pour les raisons mentionnées précédemment relatives aux frottements et aux bruits. [0035] Le fonctionnement de ce système de commande du moteur est le suivant. [0036] A l'arrêt du véhicule, il est prévu, à l'intérieur même du véhicule, un moyen permettant à l'utilisateur de mettre en marche le système de commande décrit ci-dessus. Lorsque ce système de commande est activé, les bobines 2A et 2B sont mises sous tension électrique et permettent au moteur électrique 1 de descendre pour transmettre le mouvement de rotation de son arbre de sortie 1A au train d'engrenage 11, 12, 13 et 14, qui assurent le rapport de réduction nécessaire pour faire tourner l'arbre 15 avec un couple suffisant. L'arbre 15 est alors en rotation par rapport à la caisse du véhicule. Le mouvement de rotation de l'arbre 15 est transformé en mouvement de translation de la tige de commande 16 selon la direction en « Z», du fait du taraudage de l'arbre 15 et du filetage de la tige 16, qui confèrent à l'ensemble arbre 15 / tige 16 une fonction de type vérin électrique à vis sans fin. La hauteur « H » est ensuite maintenue par un électrof rein (non représenté) monté sur le moteur électrique 1. [0037] Selon une variante de réalisation représentée de manière très schématique sur le dessin de la figure 6, le mécanisme permettant de transformer le mouvement de rotation de l'arbre de sortie 1A du moteur électrique (intérieur au carter 10) en un mouvement de translation verticale de la tige de commande d'abaissement de seuil 16 peut, par exemple, être constitué par un écrou 51 entraîné en rotation par l'arbre de sortie 1A du moteur électrique par l'intermédiaire d'une courroie 52 et emmanché en force sur un alésage taraudé 15 assemblé sur la tige de commande d'abaissement de seuil 16, filetée, de telle sorte que cette dernière soit déplacée sensiblement verticalement de la même façon selon un mode de déplacement de type vérin à vis sans fin. [0038] Le dispositif décrit ci-dessus permettant d'abaisser le seuil de chargement d'un véhicule à traverse deformable présente de nombreux avantages, parmi lesquels les avantages suivants : [0039] - il permet d'abaisser substantiellement le seuil de chargement d'un véhicule à traverse deformable, sans pour autant recourir à l'utilisation d'une suspension hydraulique ou à une suspension dite « active », [0040] - il constitue un dispositif de conception, de fabrication et de montage relativement simples, et [0041] - il est fiable, robuste et économique.30 REVENDICATIONS: 1. Dispositif permettant d'abaisser le seuil de chargement d'un véhicule à traverse deformable, caractérisé en ce qu'il comprend un moteur électrique (1) fixé sur la caisse (30) du véhicule, un mécanisme permettant de transformer le mouvement de rotation de l'arbre de sortie (1A) du moteur électrique (1) en un mouvement de translation verticale d'une tige de commande d'abaissement de seuil (16) dont l'extrémité basse (17) est solidaire de la traverse deformable, de telle sorte que le mouvement de rotation de l'arbre de sortie (1A) du moteur électrique (1) vienne comprimer le ressort de suspension arrière, et par conséquent, abaisser le seuil de chargement du véhicule. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est prévu un moyen de débrayage du moteur électrique (1) en position « neutre », c'est-à-dire hors des mouvements d'abaissement ou de haussement du seuil de chargement du véhicule. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le moyen de débrayage du moteur électrique (1) en position « neutre » est constitué par un ressort (3) d'axe sensiblement vertical sur lequel le moteur électrique (1) est positionné, deux bobines (2A, 2B) qui entourent le moteur électrique (1) et qui, lorsqu'elles sont alimentées électriquement, génèrent un champ magnétique qui a pour effet de provoquer la descente du moteur électrique (1) en position d'entraînement du mécanisme permettant de transformer le mouvement de rotation de l'arbre de sortie (1A) du moteur électrique (1) en un mouvement de translation verticale de la tige de commande d'abaissement de seuil (16). 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en que le mécanisme permettant de transformer le mouvement de rotation de l'arbre de sortie (1A) du moteur électrique (1) en un mouvement de translation verticale de la tige de commande d'abaissement de seuil (16) est constitué par un train d'engrenages (11, 12, 13, 14), un arbre à alésage taraudé (15), qui est entraîné en rotation par ledit train d'engrenages (11, 12, 13, 14) et dont l'alésage taraudé reçoit la tige de commande d'abaissement de seuil (16), filetée, pour déplacer sensiblementverticalement cette dernière selon un mode de déplacement de type vérin à vis sans fin. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en que le mécanisme permettant de transformer le mouvement de rotation de l'arbre de sortie (1A) du moteur électrique (1) en un mouvement de translation verticale de la tige de commande d'abaissement de seuil (16) est constitué par un écrou (51), qui est entraîné en rotation par le moteur électrique (1) par l'intermédiaire d'une courroie (52) et qui est emmanché en force sur un alésage taraudé (15) assemblé sur la tige de commande d'abaissement de seuil (16), filetée, de telle sorte que cette dernière est déplacée sensiblement verticalement selon un mode de déplacement de type vérin à vis sans fin. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'extrémité basse (17) de la tige de commande d'abaissement de seuil (16) est liée par l'intermédiaire d'une liaison linéaire annulaire à un support (21) solidaire de la traverse deformable (20), laquelle liaison linéaire annulaire permet d'effectuer le débattement du train à ce niveau. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il est prévu un électrofrein, qui a pour fonction de maintenir en position le moteur électrique (1) une fois la position d'abaissement du seuil de chargement obtenue. 8. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'arbre (15) est monté en rotation par rapport à la caisse (30) du véhicule par l'intermédiaire d'au moins un roulement mécanique (18), de façon à éviter les pertes par frottement ainsi que les bruits. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le moteur électrique (1) est monté dans un carter (10) rigidement relié à la caisse (30) du véhicule par l'intermédiaire d'une plaque (31), elle même fixée à la caisse (30) du véhicule. 10. Véhicule, en particulier véhicule automobile, à traverse deformable (20), dans lequel les ressorts des amortisseurs sont placés de manière sensiblement horizontale, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif permettant d'abaisser le seuil dechargement du véhicule qui est conforme à l'une quelconque des revendications précédentes.