Brevet FR3044265A1 — publié le 20170602

BARRE ANTI-DEVERS A RAIDEUR VARIABLE POUR VEHICULE AUTOMOBILE. [0001] L'invention porte sur une barre anti-devers à raideur variable pour véhicule automobile. Elle porte également sur un véhicule automobile, qui est équipé d'une telle barre anti-devers à raideur variable. [0002] Une barre anti-devers, ou barre anti-roulis ou barre de stabilisation, est un élément de suspension qui relie les deux roues d'un même essieu. Il s'agit d'une barre de métal plein, en forme de « U » très aplati, qui forme ressort et qui solidarise dans une certaine mesure les deux roues de l'essieu. De manière classique, la barre anti-devers est fixée sur le berceau du véhicule par des paliers à chaque demi train par l'intermédiaire d'une biellette rigide. [0003] Par définition, une barre anti-devers limite le roulis inconfortable lors des virages, et permet de garder le plus possible le pneu à plat sur le sol pour garder de l'adhérence. En rigidifiant l'ensemble de suspension, la barre anti-devers permet une meilleure réactivité du véhicule lors de changements brusques de direction. [0004] Le système classique de barre anti-devers présente l'inconvénient de ne pas permettre de « désactiver » la barre. En solidarisant les deux roues de l'essieu, elle les rend moins indépendantes. Par exemple, si une roue roule sur une bosse ou un creux, la roue située de l'autre côté de l'essieu sera elle aussi impactée, ce qui rend le véhicule moins confortable. Ainsi, la raideur anti-devers engendre des phénomènes dynamiques inconfortables appelés « renvois de roulis » causés par la présence d'une raideur importante entre les roues d'un même essieu. [0005] On a déjà cherché à faire varier la raideur d'une barre anti-devers de véhicule automobile. [0006] Ainsi, on connaît, par exemple, selon le document EP 0 010 019 A1, un dispositif de suspension permettant un nivellement aisé des remorques en stationnement, sans levage ni calage. Ce dispositif, intégré à la suspension de ces véhicules, permet, d'une part, la mise à niveau transversal de ceux-ci en faisant simultanément monter une roue et descendre l'autre, ce qui permet de corriger l'assiette du véhicule, et d'autre part, le retour aux conditions de roulage de la remorque, la position des éléments de suspension étant assurée par des mécanismes de verrouillage travaillant conjointement avec ceux 3044265 2 nécessaires au nivellement. Ce dispositif est applicable à la plupart des types de suspension sous des formes diverses, à savoir les suspensions à barres de torsion, les suspensions à base de caoutchouc, et les suspensions à ressorts. [0007] On connaît également, selon le document JP2006035972, une barre anti-roulis, 5 dont la raideur est augmentée en jouant sur l'écartement piloté de deux barres. [0008] Le but de la présente invention est de fournir une barre anti-devers à raideur variable pour véhicule automobile, qui permette une maîtrise du fonctionnement de la raideur par l'action du conducteur du véhicule. [0009] Un autre but de la présente invention est de fournir une telle barre anti-devers, qui 10 soit robuste, fiable et qui permette d'améliorer les performances et les prestations de confort du véhicule. [0010] C'est également un but de la présente invention de fournir une telle barre antidevers, qui permette de réduire le nombre de barres différentes réalisées pour une même plate-forme de fabrication de véhicules et qui soit, par conséquent, économique. 15 [0011] Pour parvenir à ces buts, la présente invention a pour objet une barre anti-devers à raideur variable pour véhicule automobile, qui relie les deux roues d'un même essieu du véhicule. Cette barre anti-devers, nouvelle, est constituée de deux demi barres antidevers. Chaque demi barre présente, d'une part, une extrémité latérale, qui est reliée à une roue, et d'autre part, une extrémité centrale, qui est reliée, par l'intermédiaire d'un 20 mécanisme de liaison cinématique, à un mécanisme de variation de raideur de la barre anti-devers. Un moyen de commande est prévu pour commander le mécanisme de variation de raideur de la barre anti-devers selon l'invention. [0012] Selon un mode préféré de réalisation de l'invention, le mécanisme de variation de raideur de la barre anti-devers comporte, d'une part, deux tiges parallèles liées 25 cinématiquement respectivement à l'une et à l'autre des deux demi barres anti-devers, et d'autre part, un train de deux pignons cylindriques baladeurs, chaque pignon cylindrique baladeur étant monté solidaire en rotation sur une des deux tiges parallèles et le train de pignons cylindriques baladeurs pouvant coulisser sur les deux tiges parallèles pour faire varier la raideur de la barre anti-devers. 30 [0013] Selon un mode de réalisation préféré de l'invention également, les mécanismes de liaison cinématique de chaque demi barre anti-devers sont constitués, chacun, par un 3044265 3 train de deux pignons à renvoi conique, à savoir un premier pignon, qui est monté à l'extrémité centrale de la demi barre anti-devers et qui est solidaire en rotation de ladite demi barre anti-devers, et un second pignon, qui est monté à l'extrémité d'une des deux tiges parallèles du mécanisme de variation de raideur de la barre anti-devers et qui est 5 solidaire en rotation de ladite tige. [0014] De préférence, il est prévu une noix de centrage destinée à être insérée entre les deux trains de pignons à renvoi conique pour le positionnement desdits pignons. [0015] De préférence également, les deux pignons cylindriques baladeurs sont montés solidaires en rotation respectivement sur l'une et l'autre des deux tiges parallèles par le 10 moyen de dentures de l'alésage desdits pignons cylindriques baladeurs qui coopèrent avec des cannelures de la surface extérieure des tiges parallèles. [0016] Le moyen de commande du mécanisme de variation de raideur peut avantageusement être constitué par une plaque de liaison avec laquelle les deux pignons cylindriques baladeurs sont solidaires en translation, un guide de la translation de la 15 plaque de liaison et un moteur électrique qui commande le déplacement de la plaque de liaison sur le guide de translation, et par conséquent la translation simultanée et identique des deux pignons cylindriques baladeurs respectivement sur l'une et l'autre des deux tiges parallèles. [0017] Un carter de protection, qui enveloppe les deux mécanismes de liaison 20 cinématique des deux demi barres anti-devers et la noix de centrage de ces derniers peut avantageusement être prévu. [0018] Il peut également être prévu un capot de protection, qui enveloppe le mécanisme de variation de raideur de la barre anti-devers et le moyen de commande dudit mécanisme de variation de raideur. 25 [0019] L'invention a aussi pour objet un véhicule automobile, qui comporte un système de suspension du type à barre anti-devers, caractérisé en ce que ladite barre anti-devers est conforme à celle décrite ci-dessus dans ses grandes lignes. [0020] 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 30 présente demande de brevet, accompagnée de dessins dans lesquels : 3044265 4 [0021] - la figure 1 est une vue d'ensemble, en perspective, schématique et fonctionnelle, des mécanismes d'une barre anti-devers à raideur variable selon la présente invention, [0022] - les figures 2, 3 et 4 sont des vues en perspective, schématiques, qui illustrent 5 le montage des deux mécanismes de liaison cinématique à train de pignons à renvoi conique sur les deux demi barres de la barre anti-devers selon la présente invention, [0023] - les figures 5 et 6 sont des vues en perspective, schématiques, qui illustrent le montage du mécanisme de variation de raideur de la barre anti-devers selon la présente invention, 10 [0024] - les figures 7 et 8 sont des vues en perspective, schématiques, qui illustrent le montage des deux demi barres de la barre anti-devers selon la présente invention sur le mécanisme de variation de raideur de la figure 6, [0025] - la figure 9 est une vue en perspective, schématique, du moyen de commande du mécanisme de variation de raideur selon l'invention, 15 [0026] - la figure 10 est une vue en perspective, schématique, représentant le moyen de commande de la figure 9 en position montée sur la barre anti-devers selon la présente invention, [0027] - la figure 11 est une vue en perspective, schématique, représentant le capot de protection, qui enveloppe le mécanisme de variation de raideur de la barre anti-devers et 20 son moyen de commande, et [0028] - la figure 12 est une vue en perspective, schématique, représentant la barre anti-devers selon l'invention, le mécanisme de variation de raideur étant dans une position différente de celle représentée sur les dessins des figures 1, 6, 8 et 10, par conséquent définissant une raideur différente de la barre anti-devers. 25 [0029] En référence au dessin de la figure 1, on a représente les mécanismes d'une barre anti-devers à raideur variable selon la présente invention. La barre anti-devers est constituée de deux demi barres anti-devers désignées par les références numériques 1 et 2. Chaque demi barre 1, 2 présente une extrémité latérale 1A, respectivement 2A, qui est reliée à une roue (non représentée), et une extrémité centrale 1B, respectivement 2B, qui 30 est reliée, par l'intermédiaire d'un mécanisme de liaison cinématique décrit plus loin dans 3044265 5 le texte, à un mécanisme de variation de raideur de la barre anti-devers désigné par la référence générale 10. [0030] Ce mécanisme de variation de raideur 10 est constitué par un train de deux pignons cylindriques baladeurs référencés 13 et 14, qui sont montés solidaires en rotation 5 sur deux tiges parallèles 11 et 12, respectivement, et qui peuvent coulisser sur lesdites tiges parallèles 11 et 12 pour faire varier la raideur de la barre anti-devers dans son ensemble. Les deux tiges parallèles 11 et 12 sont liées cinématiquement aux deux demi barres 1 et 2. [0031] Chaque demi barre 1, 2 est reliée à une tige du mécanisme de variation de 10 raideur 10 par un train de deux pignons à renvoi conique, un premier pignon étant monté à l'extrémité centrale de la demi barre et l'autre pignon étant monté à l'extrémité d'une des deux tiges du mécanisme de variation de raideur 10. Ainsi, la demi barre 1 est reliée à la tige 11 du mécanisme de variation de raideur 10 par un premier pignon 1P monté à l'extrémité centrale 1B de la demi barre 1 et par un second pignon 11 P, en renvoi conique 15 du pignon 1 P, monté à l'extrémité de la tige 11 du mécanisme de variation de raideur 10. De façon analogue, la demi barre 2 est reliée à la tige 12 du mécanisme de variation de raideur 10 par un premier pignon 2P monté à l'extrémité centrale 2B de la demi barre 2 et par un second pignon 12P, en renvoi conique du pignon 2P, monté à l'extrémité de la tige 12 du mécanisme de variation de raideur 10. 20 [0032] Chaque pignon cylindrique baladeur 13, respectivement 14, est monté solidaire en rotation sur une tige 11, respectivement 12, par le moyen d'une liaison de type cannelures et denture. A cette fin, les alésages des pignons cylindriques baladeurs 13 et 14 présentent des dentures, qui coopèrent avec des cannelures de la surface extérieure des tiges parallèles 11 et 12. 25 [0033] Selon la position des deux pignons cylindriques baladeurs 13 et 14 sur la direction axiale longitudinale des deux tiges parallèles 11 et 12, la raideur équivalente de l'ensemble formé par les demi barres 1 et 2, les deux trains de deux pignons à renvoi conique 1P, 11p, 2P et 12P et les tiges parallèles 11 et 12, c'est-à-dire la raideur équivalente de la barre anti-devers dans son ensemble, change, tout se passant comme 30 s'il y avait quatre ressorts montés en série. [0034] En position haute des deux pignons cylindriques baladeurs 13 et 14 suivant la direction axiale longitudinale des deux tiges parallèles 11 et 12, telle que représentée sur 3044265 6 le dessin de la figure 1, la raideur au travers des pignons cylindriques baladeurs 13 et 14 est maximale, par conséquent seules sont prises en compte les demi barres 1 et 2 dans la détermination de la raideur de la barre anti-devers dans son ensemble. [0035] En position basse, les deux pignons cylindriques baladeurs 13 et 14 étant alors 5 en position opposée suivant la direction axiale longitudinale des deux tiges parallèles 11 et 12, c'est-à-dire en position proche des extrémités desdites tiges situées à droite sur le dessin de la figure 1, la raideur de l'ensemble est minimale parce que sont prises en compte la raideur des deux « ressorts » formés par les demi barres 1 et 2 et la raideur des « deux ressorts » formés par deux tiges 11 et 12, c'est-à-dire quatre « ressorts » dans la 10 détermination de la raideur de la barre anti-devers dans son ensemble. [0036] Ainsi, la translation longitudinale des pignons cylindriques baladeurs 13 et 14 sur leurs tiges parallèles cannelées respectives 11 et 12 fait varier la raideur de la barre antidevers selon l'invention. Cette translation longitudinale permet d'obtenir toute une plage ou amplitude de valeurs de la raideur avec aux extrémités latérales de la barre 15 respectivement une position très raide et une position très souple. [0037] On notera qu'en cas de forte torsion les pignons cylindriques baladeurs 13 et 14 se déplacent aisément sans perte de rendement. Ce sont les pignons qui roulent sur leur denture et, de ce fait, les demi barres 1 et 2 peuvent agir fortement en torsion. [0038] En référence aux dessins des figures 2 à 11, la barre anti-devers à raideur 20 variable selon l'invention, son mécanisme de variation de raideur et le moyen de commande de ce dernier seront mieux compris en détaillant les étapes de montage de ces éléments. [0039] Les deux trains de pignons à renvoi conique (figure 2), à savoir le train des deux pignons 1P et 11P et le train des deux pignons 2P et 12P, sont insérés (l'insertion est 25 illustrée par la flèche A de la figure 2) dans un carter de protection désigné par la référence numérique 31. Sur les figures 3 et 4, les deux trains de pignons à renvoi conique 1P, 11P, 2P, 12P sont insérés dans le carter de protection 31, une noix de centrage 21, d'alésage interne 21A, étant ensuite insérée dans le carter de protection 31 (sens de la flèche B de la figure 3). La noix de centrage 21 comporte deux centreurs cylindriques 21B 30 (figure 3) qui viennent se positionner dans les alésages 31D (figure 2) du carter de protection 31. 3044265 7 [0040] De plus, un axe de verrouillage, désigné par la référence numérique 22 est inséré (insertion illustrée par la flèche C de la figure 3) dans l'alésage interne 21A de la noix de centrage 21 par les alésages de côté 31A du carter 31. [0041] Les deux tiges parallèles, 11 et 12, à cannelures longitudinales, sont ensuite 5 montées par une de leurs extrémités, sur les pignons 11 P et 12P, respectivement, situés à l'intérieur du carter de protection 31 (figure 5). Ce montage s'effectue par les alésages 31 D du carter de protection 31. Sur chaque tige 11 et 12, est monté, solidaire en rotation de la tige, un pignon cylindrique baladeur 13, respectivement 14 (figure 6). [0042] Les extrémités centrales 1 B, 2B des deux demi barres anti-devers 1 et 2 (figure 10 7) en position horizontale sont ensuite, montées sur les pignons à renvoi conique 1 P, respectivement 2P, solidaires en rotation de ces derniers (figure 8) à l'intérieur du carter de protection 31 par les alésages de côté 31A dudit carter de protection 31. Pour assurer la solidarité en rotation des demi barres avec les pignons à renvoi conique, les extrémités des barres sont pourvues de cannelures « c » (figure 7), qui engrènent avec des dentures 15 des alésages des pignons 1 P, 2P. [0043] En référence aux dessins des figures 9 et 10, il est ensuite procédé au montage du moyen de commande, qui commande le mécanisme de variation de raideur 10. Ce moyen de commande, dé référence générale 50, est constitué d'une plaque de liaison 51, d'un guide de la translation 53 de la plaque de liaison 51 et d'un moteur électrique 52, qui 20 commande le déplacement de la plaque de liaison 51 sur le guide de translation 53 (figure 9). En référence encore au dessin de la figure 9, la référence numérique 54 désigne une plaque de maintien des deux tiges parallèles 11 et 12, lesquelles tiges 11 et 12 sont maintenues en position par l'intermédiaire de paliers supports formés respectivement par l'alésage 55 et par l'alésage 56 de ladite plaque de maintien 54. . 25 [0044] En référence au dessin de la figure 10, la plaque de liaison 51 est montée solidaire en translation avec les deux pignons cylindriques baladeurs 13 et 14 (seul le pignon cylindrique baladeur 13 est visible sur la figure 10). Le déplacement en translation de la plaque de liaison 51 sur le guide de translation 53 sous l'action du moteur électrique 52 a pour résultat la translation simultanée et identique des deux pignons cylindriques 30 baladeurs 13 et 14 sur leurs tiges parallèles 11 et 12 respectives. Le moyen de commande 50 est monté sur l'alésage 31C du carter de protection (figure 8). 3044265 8 [0045] Un capot de protection 60 est ensuite monté de façon à envelopper le mécanisme de variation de raideur 10 et le moyen de commande 50 décrit ci-dessus dudit mécanisme de variation de raideur 10 (figure 11). [0046] Le fonctionnement du mécanisme de variation de raideur 10 et celui de son 5 moyen de commande 50 sont décrits ci-après, en référence au dessin de la figure 12. [0047] Commandée par le moteur électrique 52 en réponse à une action engagée par le conducteur du véhicule, la plaque de liaison 51 est déplacée en translation, guidée dans son mouvement par le guide de translation 53. Ce déplacement en translation entraîne le déplacement en translation des pignons cylindriques baladeurs 13 et 14 respectivement 10 sur l'une et l'autre des deux tiges parallèles 11 et 12, lesquels pignons cylindriques baladeurs 13 et 14 viennent alors se positionner à une distance « d » de leur position de référence illustrée sur le dessin des figures 1, 6, 8 et 10. Cette position nouvelle est représentée par les deux pignons cylindriques baladeurs 13' et 14' sur la figure 12. Dans cette position illustrée par les pignons 13' et 14', la raideur est plus souple, parce qu'elle 15 résulte non seulement de la raideur des deux demi barres 1 et 2, mais aussi de la raideur des tronçons des tiges 11 et 12 situés en amont des pignons 13' et 14', à savoir des tronçons des tiges 11 et 12 sur la distance « d ». [0048] Ainsi, la raideur ainsi diminuée permet un renvoi de roulis moins important. [0049] La barre anti-devers à raideur variable décrite ci-dessus dans un mode de 20 réalisation particulier présente de nombreux avantages, parmi lesquels les avantages suivants : [0050] - elle permet une maîtrise du fonctionnement de la raideur de la barre par l'action du conducteur, [0051] - elle permet d'améliorer des performances et des prestations de confort du 25 véhicule, et [0052] - elle permet une optimisation du nombre de barres anti-devers réalisées sur une même plateforme de véhicules, c'est-à-dire sur une même structure de base de véhicules composées. 30 REVENDICATIONS: 1. Barre anti-devers à raideur variable pour véhicule automobile, reliant les deux roues d'un même essieu du véhicule, caractérisée en ce qu'elle est constituée de deux demi barres anti-devers (1, 2), chaque demi barre (1 ; 2) présentant une extrémité latérale (1A, 2A) qui est reliée à une roue, et une extrémité centrale (1B, 2B), qui est reliée, par l'intermédiaire d'un mécanisme de liaison cinématique, à un mécanisme de variation de raideur (10) de la barre anti-devers, un moyen de commande étant prévu pour commander ledit mécanisme de variation de raideur. 2. Barre anti-devers selon la revendication 1, caractérisée en ce que le mécanisme de variation de raideur (10) de la barre anti-devers comporte, d'une part, deux tiges parallèles (11, 12) liées cinématiquement respectivement à l'une et à l'autre des deux demi barres anti-devers (1, 2), et d'autre part, un train de deux pignons cylindriques baladeurs (13, 14), chaque pignon cylindrique baladeur étant monté solidaire en rotation sur une des deux tiges parallèles (11, 12) et le train de pignons cylindriques baladeurs (13, 14) pouvant coulisser sur les deux tiges parallèles (11, 12) pour faire varier la raideur de la barre anti-devers. 3. Barre anti-devers selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que les mécanismes de liaison cinématique respectif de chaque demi barre anti- devers (1, 2) sont constitués, chacun, par un train de deux pignons à renvoi conique (1P, 11p ; 2P, 12P), à savoir un premier pignon à renvoi conique (1P ; 2P), qui est monté à l'extrémité centrale (1 B ; 2B) de la demi barre anti-devers (1 ; 2) et qui est solidaire en rotation de ladite demi barre anti-devers (1 ; 2), et un second pignon à renvoi conique (11P ; 12P), qui est monté à l'extrémité d'une des deux tiges parallèles (11, 12) du mécanisme de variation de raideur (10) de la barre anti-devers et qui est solidaire en rotation de ladite tige (11 ; 12). 4. Barre anti-devers selon la revendication 3, caractérisée en ce qu'il est prévu une noix de centrage (21) destinée à être insérée entre les deux trains de deux pignons à renvoi conique (1 P, 11 p ; 2P, 12P), pour le positionnement desdits pignons à renvoi conique. 3044265 10 5. Barre anti-devers selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisée en ce que les deux pignons cylindriques baladeurs (13, 14) sont montés solidaires en rotation respectivement sur l'une et l'autre des deux tiges parallèles (11, 12) par le moyen de dentures de l'alésage desdits pignons cylindriques baladeurs (13, 14) qui 5 coopèrent avec des cannelures de la surface extérieure des tiges parallèles (11, 12). 6. Barre anti-devers selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que ledit moyen de commande (50) du mécanisme de variation de raideur (10) est constitué par une plaque de liaison (51) avec laquelle les deux pignons cylindriques baladeurs (13, 14) sont solidaires en translation, un guide de la translation (53) de 10 ladite plaque de liaison (51) et un moteur électrique (52) qui commande le déplacement de ladite plaque de liaison (51) sur ledit guide de translation (53), et par conséquent la translation simultanée et identique des deux pignons cylindriques baladeurs (13, 14) sur leur tige parallèle (11, 12) respective. 7. Barre anti-devers selon l'une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisée en 15 ce qu'il est prévu un carter de protection (31), qui enveloppe les deux mécanismes de liaison cinématique (1 P, 11 P ; 2P, 12P) des deux demi barres anti-devers (1, 2) et la noix de centrage (21) de ces derniers. 8. Barre anti-devers selon l'une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisée en ce qu'il est prévu un capot de protection (60), qui enveloppe le mécanisme de 20 variation de raideur (10) de la barre anti-devers et le moyen de commande (50) dudit mécanisme de variation de raideur (10). 9. Véhicule automobile, qui comporte un système de suspension du type à barre antidevers, caractérisée en ce que ladite barre anti-devers est conforme l'une des revendications précédentes. 25