Brevet FR3014026A1 — publié le 20150605

Bras de suspension d'un véhicule automobile destiné à absorber un choc latéral Domaine technique de l'invention L'invention concerne le domaine des véhicules automobile et plus particulièrement la suspension de ces véhicules L'invention a pour objet plus particulièrement un bras de suspension pour véhicule automobile comprenant une première branche destinée à être raccordée à un support de roue du véhicule, et une deuxième branche destinée à être montée au châssis du véhicule Un autre objet de la présente invention est un véhicule incluant au moins un bras de suspension tel que décrit. 20 État de la technique Les véhicules automobiles sont en général équipés de plusieurs bras de suspension transversaux qui comportent chacun une première branche destinée à être raccordée à un support de roue du véhicule, notamment un porte fusée, et une deuxième branche destinée à être montée au 25 châssis du véhicule, notamment le berceau du véhicule lorsque l'on parle de la roue avant. 10 15 Les bras de suspension avant sont sollicités lors de chocs appliqués à la roue correspondante selon une palette d'angles allant du choc purement longitudinal au véhicule au choc purement transversal au véhicule. Ils sont en général trop fusibles en cas de chocs longitudinaux ou obliques (efforts de ruine trop faibles) et sont trop résistants en choc transversal pur, engendrant des déformations soit du berceau (impliquant une réparation à coût élevé), soit du porte fusée (cas de défaillance difficile à détecter). Objet de l'invention Le but de la présente invention est de proposer une solution permettant une certaine fusibilité d'un bras de suspension de véhicule, notamment lors d'un choc transversal au véhicule. On tend vers ce but notamment en ce que la première branche est conformée de sorte que son profil général comporte, entre une zone de raccordement au support de roue et une zone de raccordement de la première branche à la deuxième branche, une courbure essentiellement comprise dans un plan vertical lorsque le bras est monté sur le véhicule. De préférence, la courbure est conformée de telle sorte à créer une zone préférentielle de déformation, ou de rupture, de la première branche en cas d'impact transversal au véhicule sur sa roue en vue d'absorber au moins en partie l'énergie dudit impact. Selon une réalisation, le bras comporte une première ligne courbe et au moins une partie d'un premier bord de la première branche s'étend le long de ladite première ligne courbe, ledit premier bord étant disposé du côté avant du véhicule lorsque le bras est monté sur le véhicule. La première branche peut comporter un deuxième bord opposé au premier bord selon l'axe longitudinal du véhicule et disposé du côté arrière du véhicule lorsque le bras est monté sur le véhicule, le deuxième bord étant inclus dans un premier plan incluant les deux extrémités longitudinales opposée de la première branche et/ou deux bords longitudinaux de la deuxième branche, ledit premier plan étant sensiblement perpendiculaire à un deuxième plan incluant la première ligne courbe. Avantageusement, la courbure peut comporter une deuxième ligne courbe, et la première branche comporte un deuxième bord, opposé au premier bord selon l'axe longitudinal du véhicule et disposé du côté arrière du véhicule lorsque le bras est monté sur le véhicule, s'étendant le long de la deuxième ligne courbe, lesdits premier et deuxième bords étant reliés par une partie de liaison de la première branche. Par exemple, la courbure étant bornée entre la première ligne courbe et la deuxième ligne courbe, la partie de liaison évolue selon une surface de courbure de la première branche incluant les première et deuxième lignes courbes. Les première et deuxième lignes courbes peuvent être identiques ou différentes. Selon une variante, la courbure présente selon la longueur de la première branche, un profil sinusoïdal, ou un profil arqué notamment sans point d'inflexion. L'invention est aussi relative à un véhicule automobile comportant au moins un bras tel que décrit. Description sommaire des dessins D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de modes particuliers de réalisation de l'invention donnés à titre d'exemples non limitatifs et représentés sur les dessins annexés, dans lesquels : - la figure 1 est une vue de dessus d'un bras de suspension selon une réalisation particulière de l'invention, - la figure 2 est une vue d'un mode de réalisation particulier de la figure 1 selon la vue A-A, - la figure 3 est une vue en perspective de la figure 1 selon le mode de réalisation particulier de la figure 2, - la figure 4 est une vue d'un autre mode de réalisation particulier de la figure 1 selon la vue A-A, - la figure 5 illustre ledit autre mode de réalisation particulier de la figure 4 par superposition des coupes B-B, C-C et D-D de la figure 1, - la figure 6 illustre une variante de réalisation de la courbure appliquée au mode de réalisation de la figure 4. Description de modes préférentiels de l'invention Le bras de suspension décrit ci-après permet, grâce à son profil, de faciliter l'absorption d'un choc latéral au véhicule équipé dudit bras. Comme illustré à la figure 1, le bras de suspension pour véhicule automobile (aussi appelé bras de suspension latéral dans le domaine) comprend une première branche 1 destinée à être raccordée à un support de roue du véhicule, notamment un porte fusée, et une deuxième branche 2 destinée à être montée au châssis du véhicule, notamment au berceau moteur du véhicule. La première branche 1 est conformée de sorte que son profil général comporte, entre une zone de raccordement Z1 au support de roue et une zone de raccordement Z2 de la première branche 1 à la deuxième branche 2, une courbure essentiellement comprise dans un plan vertical lorsque le bras est monté sur le véhicule. En fait, un élément de montage de la première branche 1 au support de roue peut être accouplé à une première extrémité El de la première branche 1 disposée au niveau de la zone de raccordement Z1. Le bras peut être raccordé au châssis via deux ouvertures 100a et 100b destinées à être associées à des éléments de montage adaptés. L'ouverture 100a est située au niveau d'une deuxième extrémité E2 de la première branche 1, ladite deuxième extrémité E2 étant située au niveau de la zone de raccordement Z2. Les première et deuxième extrémités E1, E2 de la première branche 1 sont des extrémités longitudinales opposées de cette dernière. Les ouvertures 100a et 100b sont respectivement formées à deux extrémités longitudinales opposées de la deuxième branche 2 dont l'une des extrémités longitudinales coïncide avec la deuxième extrémité E2 de la première branche 1. De préférence, la courbure est présente au moins dans une zone centrale de la première branche 1 située à équidistance de la zone de raccordement Z1 et de la zone de raccordement Z2. Cette courbure n'est pas visible à la figure 1 car elle évolue dans un plan sensiblement perpendiculaire au plan de la figure 1. Les figures 2 et 4 permettent de visualiser la courbure 3 où P1 représente le plan sur lequel repose le bras à la figure 1 (P1 étant ici un plan perpendiculaire au plan de la figure 2, respectivement de la figure 4, et passant par la ligne en pointillés visée par la référence P1). La vue en perspective associée à la figure 3, permet aussi d'illustrer la présence de la courbure 3. Par « profil général », on entend que la première branche 1 est définie entre une face inférieure et une face supérieure de telle sorte que lesdites faces inférieure et supérieure suivent l'évolution d'une surface courbée virtuelle, notamment médiane, disposée entre les faces inférieure et supérieure. Dans certain cas, cette surface virtuelle médiane définit une surface de symétrie de la première branche 1 entre ses faces inférieure et supérieure. Lorsque le bras est monté sur le véhicule, la face inférieure est celle orientée vers le sol et la face supérieure celle orientée vers le ciel. De préférence, la courbure 3 est telle que la première branche 1 présente une concavité orientée vers le sol lorsque le bras est monté sur un véhicule. Alternativement, la concavité peut aussi être orientée vers le ciel lorsque le bras est monté sur un véhicule. En fait, l'orientation de la concavité peut être déterminée en fonction de l'architecture du véhicule et notamment de la place disponible pour loger le bras de suspension. Par « courbure essentiellement comprise dans un plan vertical » on entend que la courbure présente des composantes tridimensionnelles et 25 que la composante verticale Z est supérieure aux composantes X et Y. Par convention, dans la présente description, l'axe X est un axe longitudinal du véhicule passant par l'avant et par l'arrière du véhicule, et dont la flèche est orientée vers l'avant du véhicule. L'axe Y est quant à lui un axe transversal au véhicule et perpendiculaire à l'axe X. Le repère XY représente un plan horizontal du véhicule lorsqu'il repose sur ses roues sur un sol horizontal. L'axe Z est un axe perpendiculaire aux axes X et Y, et est un axe vertical au véhicule dont la flèche est orientée vers le ciel lorsque le véhicule repose sur ses roues. Ces axes Y, X et Z sont repris aux figures 1 à 4 et 6 pour représenter un positionnement avantageux des différents éléments représentés au sein d'un véhicule automobile. Dans ce paragraphe, le mot « axe » peut être remplacé par le mot « composante ». En fait, la courbure 3 évoluant selon une direction verticale permet d'amoindrir la résistance en compression en cas de choc latéral au véhicule au niveau du support de roue. Autrement dit, la courbure 3 est conformée de telle sorte à créer une zone préférentielle de déformation, ou de rupture, de la première branche 1 en cas d'impact transversal au véhicule sur sa roue en vue d'absorber au moins en partie l'énergie dudit impact. Une courbure peut être définie selon une surface de courbure délimitée par une pluralité de lignes courbes. En ce sens, la courbure 3 peut comporter une première ligne courbe li (visible aux figures 2 à 4) et avantageusement au moins une partie (voire tout) d'un premier bord 4 (figures 1 à 4) de la première branche 1 s'étend le long de ladite première ligne courbe h (incluse dans le plan P2 perpendiculaire au plan de la figure 1), ledit premier bord 4 étant disposé du côté avant du véhicule lorsque le bras est monté sur le véhicule. Par « s'étendre le long d'une ligne courbe », on entend que le bord correspondant adopte une forme extérieure courbée sensiblement (ou exactement) selon la courbure de ladite ligne courbe. Selon une première réalisation donnée dans l'exemple des figures 1 à 3, la courbure 3 comporte une deuxième ligne courbe 12 et la première branche 1 comporte un deuxième bord 5, opposé au premier bord selon l'axe longitudinal X du véhicule et disposé du côté arrière du véhicule lorsque le bras est monté sur le véhicule. Au moins une partie du (voire tout le) deuxième bord s'étend le long de la deuxième ligne courbe 12, lesdits premier et deuxième bords 4, 5 étant reliés par une partie de liaison 6 de la première branche 1. Comme l'illustre la figure 1, la deuxième ligne courbe 12 est incluse dans un plan P3 perpendiculaire au plan de la figure 1. Le plan P3 passe par la zone de raccordement Z1 et la zone de raccordement Z2 et peut être sécant au plan P2. Selon un exemple particulier associé à la première réalisation la première ligne courbe li (et donc le premier bord 4 courbé associé) présente une profondeur de concavité de 1 7mm, et la deuxième ligne courbe 12 (et donc le deuxième bord 5 courbé associé) présente une profondeur de concavité de 1 Omm. Sur la figure 2, la profondeur de concavité associée au premier bord 4 est la distance di maximale de séparation du premier bord 4 par rapport au plan P1 sur lequel les deux extrémités longitudinales opposées dudit premier bord 4 reposent. Par ailleurs, toujours sur la figure 2 la profondeur de concavité associée au deuxième bord 5 est la distance d2 maximale de séparation du deuxième bord 5 par rapport au plan P1 sur lequel les deux extrémités longitudinales opposées dudit deuxième bord 5 reposent. L'avantage du décalage entre les deux bords est d'optimiser la résistance du bras aux sollicitations longitudinales suivant X. On comprend des figures 1 à 3 que la courbure 3 peut être bornée entre la première ligne courbe li et la deuxième ligne courbe 12. Dans ce cas, la partie de liaison 6 évolue selon une surface de courbure de la première branche 1 incluant les première et deuxième lignes courbes. Les première et deuxième lignes courbes li, 12 peuvent être identiques ou différentes. Dans l'exemple de la figure 3, la courbure de la première branche 1 au niveau de la première ligne li est plus importante que la courbure de la première branche 1 au niveau de la deuxième ligne courbe 12. La différence de courbure entre les première et deuxième lignes courbes permet notamment une ruine plus aisée lors d'un choc transversal au véhicule et appliqué sur ledit bras lorsqu'il est monté sur le véhicule tout en conservant une configuration optimale de la tenue du bras en choc longitudinal au véhicule. Selon une deuxième réalisation illustrée aux figures 1 et 4, la première branche 1 comporte un deuxième bord 5 opposé au premier bord 4 selon l'axe longitudinal X du véhicule et disposé du côté arrière du véhicule lorsque le bras est monté sur le véhicule, le deuxième bord étant inclus dans un premier plan P1 incluant les deux extrémités longitudinales opposée E1, E2 de la première branche 1 et/ou deux bords longitudinaux 7, 8 de la deuxième branche 2, ledit premier plan P1 étant sensiblement perpendiculaire à un deuxième plan P2 (perpendiculaire au plan de la figure 1 qui constitue le plan P1) incluant la première ligne courbe li. Dans ce cas particulier, le premier bord 4 travaille en traction en choc oblique au véhicule de sorte à rester stable tout comme le deuxième bord 5. Par ailleurs, en cas de choc latéral au véhicule, le premier bord 4 travaille alors en compression et redevient instable pour déclencher la ruine du bras. Autrement dit, on comprend que le deuxième bord 5 peut être allongé entre les deux extrémités El et E2 de la première branche 1 tout en restant droit (c'est-à-dire non courbé) tandis que premier bord 4 est courbé. Ceci est notamment illustré par les coupes selon B-B, C-C et D-D du bras de la figure 1 conformé selon la deuxième réalisation et superposées les unes aux autres à la figure 5. Bien entendu, dans ce cas la partie de liaison 6 de la première branche est conformée de sorte à s'adapter d'une composante planaire du deuxième bord 5 à une composante courbée du premier bord 4. La première réalisation permet une déformation plus aisée en cas de choc latéral au véhicule que la deuxième réalisation. De manière générale applicable à tout ce qui a été dit ci-dessus, la courbure 3 présente selon la longueur de la première branche 1, un profil sinusoïdal, ou un profil arqué notamment sans point d'inflexion. Plus particulièrement, la première ligne courbe et/ou la deuxième ligne courbe est une ligne sinusoïdale (notamment une ligne de forme en S), ou arquée notamment sans point d'inflexion (notamment une ligne en forme de banane). L'exemple particulier de la figure 6 est représentatif d'une première branche dont le premier bord est courbé selon une ligne courbe sinusoïdale alors que le deuxième bord reste droit. Le profil, ou ligne sinusoïdale permet de faciliter la compression du bras en cas de choc latéral au véhicule équipé dudit bras au niveau du support de roue. De manière générale applicable à tout ce qui a été dit ci-dessus, le bras peut être formé en mono-tôle, en matière forgée, d'une bi-coquille, etc. Le bras de suspension peut être formé en une pièce monolithique. De préférence, au moins la première branche est en acier forgé. Bien entendu, le bras de suspension peut aussi être intégralement en acier forgé. Bien entendu, l'invention est aussi relative à un véhicule automobile, comportant au moins un bras tel que décrit précédemment. En particulier le bras est utilisé en tant que bras latéral de suspension dans le cadre d'une suspension Macpherson. On comprend alors que le bras de suspension peut s'appliquer à tout type de train comprenant un bras de suspension. REVENDICATIONS1. Bras de suspension pour véhicule automobile comprenant une première branche (1) destinée à être raccordée à un support de roue du véhicule, et une deuxième branche (2) destinée à être montée au châssis du véhicule, caractérisé en ce que la première branche (1) est conformée de sorte que son profil général comporte, entre une zone de raccordement (Z1) au support de roue et une zone de raccordement (Z2) de la première branche (1) à la deuxième branche (2), une courbure (3) essentiellement comprise dans un plan vertical lorsque le bras est monté sur le véhicule. 2. Bras selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la courbure (3) est conformée de telle sorte à créer une zone préférentielle de déformation, ou de rupture, de la première branche (1) en cas d'impact transversal au véhicule sur sa roue en vue d'absorber au moins en partie l'énergie dudit impact. 3. Bras caractérisé en ce que la courbure (3) comporte une première ligne courbe (11) et en ce qu'au moins une partie d'un premier bord (4) de la première branche (1) s'étend le long de ladite première ligne courbe (11), ledit premier bord (4) étant disposé du côté avant du véhicule lorsque le bras est monté sur le véhicule. 4. Bras selon la revendication 3, caractérisé en ce que la première branche (1) comporte un deuxième bord (5) opposé au premier bord (4) selon l'axe longitudinal du véhicule et disposé du côté arrière du véhicule lorsque le bras est monté sur le véhicule, le deuxième bord (5) étant inclus dans un premier plan incluant les deux extrémités longitudinalesopposée de la première branche (1) et/ou deux bords longitudinaux de la deuxième branche (5), ledit premier plan étant sensiblement perpendiculaire à un deuxième plan incluant la première ligne courbe (11). 5. Bras selon la revendication 3, caractérisé en ce que la courbure (3) comporte une deuxième ligne courbe (12), et en ce que la première branche (1) comporte un deuxième bord (5), opposé au premier bord (4) selon l'axe longitudinal du véhicule et disposé du côté arrière du véhicule lorsque le bras est monté sur le véhicule, s'étendant le long de la deuxième ligne courbe (12), lesdits premier et deuxième bords (4, 5) étant reliés par une partie de liaison (6) de la première branche (1). 6. Bras selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la courbure étant bornée entre la première ligne courbe (11) et la deuxième ligne courbe (12), la partie de liaison (6) évolue selon une surface de courbure de la première branche (1) incluant les première et deuxième lignes courbes (li, 12). 7. Bras selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les première et deuxième lignes courbes (li, 12) sont identiques. 8. Bras selon la revendication 6, caractérisé en ce que les première et deuxième lignes courbes (li, 12) sont différentes. 9. Bras selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la courbure présente selon la longueur de la première branche (1 ), un profil sinusoïdal, ou un profil arqué notamment sans point d'inflexion. 10. Véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un bras selon l'une quelconque des revendications précédentes.