Brevet FR3084327A1 — publié le 20200131

Essieu pour train non moteur de véhicule automobile La présente invention concerne un essieu pour train non moteur de véhicule automobile et un véhicule automobile comprenant un train non moteur doté d'un tel essieu. De manière classique, un véhicule automobile comprend un train avant et un train arrière. Chaque train peut être moteur ou non moteur. Au sens de la présente demande, un train moteur est mécaniquement relié à une source d'énergie mécanique, la source d'énergie mécanique entrainant chaque roue du train en rotation autour d'un axe de fusée. L'expression « non moteur » sera comprise comme désignant le contraire du terme « moteur ». De même, chaque train peut être directeur ou non directeur. Un train directeur est mécaniquement connecté à un groupe de direction capable d'entrainer les roues du train en rotation autour d'un axe de braquage distinct de l'axe de fusée respectif desdites roues. L'expression « non directeur » sera comprise comme désignant le contraire du terme « directeur ». Par exemple, dans un véhicule à traction, le train avant est moteur et le train arrière est non moteur. Dans un véhicule à propulsion, le train arrière est moteur et le train avant est non moteur. Dans un véhicule à quatre roues motrices, les trains avant et arrière sont moteurs. De manière à réduire le rayon de braquage d'un véhicule automobile, il est connu, dans des véhicules à quatre roues motrices, d'adapter le système de direction pour que les trains avant et arrière soient directeurs. Toutefois, une telle solution ne concerne que des véhicules à quatre roues motrices et présente par conséquent un intérêt limité. Par ailleurs, le document FR 2 909 310 divulgue un train arrière à essieu rigide présentant des moyens de liaison flexibles entre un essieu et un porte-fusée du train, de sorte à permettre une rotation du porte-fusée autour d'un axe distinct de l'axe de fusée. Cette solution est assez proche de la présente invention puisqu'elle concerne un train non moteur mais ne permet pas de réaliser un train directeur puisqu'il n'est 2 pas décrit un groupe de direction entrainant les roues en rotation autour d'un axe de braquage. Au vu de ce qui précède, l'invention a pour but de permettre la réalisation d'un train non moteur directeur de véhicule automobile à 5 quatre roues directrices, comme un train arrière directeur pour un véhicule en traction à quatre roues directrices. A cet effet, il est proposé un essieu pour train non moteur de véhicule automobile comprenant un élément structurel doté d'un moyen de fixation pour connecter mécaniquement l'élément structurel avec un 10 porte-fusée du train non moteur de véhicule automobile en permettant un degré de liberté en rotation autour d'un axe de braquage du porte-fusée. Selon une de ses caractéristiques générales, cet essieu comprend un actionneur solidaire de l'élément structurel, l'actionneur étant apte 15 à être connecté mécaniquement avec le porte-fusée et configuré pour entrainer le porte-fusée en rotation par rapport à l'élément structurel autour de l'axe de braquage lorsqu'il est connecté mécaniquement avec le porte-fusée. Un tel essieu permet d'adapter un train non moteur de véhicule 20 automobile pour rendre ce train directeur, de sorte à permettre la réalisation d'un système de direction à quatre roues directrices du véhicule automobile. En particulier, un tel essieu est adapté pour être incorporé dans un train arrière de véhicule automobile à traction. Selon un mode de réalisation, le moyen de fixation comprend un 25 premier moyen de liaison à rotule et un deuxième moyen de liaison à rotule, les premier et deuxième moyens de liaison à rotule étant autour de deux points distincts de l'axe de braquage. Avantageusement, l'actionneur comprend un vérin. Un vérin est particulièrement adapté pour fournir un effort 30 rectiligne linéaire pour entraîner le braquage des roues du train non moteur de véhicule automobile. De préférence, l'actionneur comprend un vérin électrique. Un vérin électrique présente une meilleure efficacité énergétique. On limite ainsi la consommation du véhicule automobile Dans un mode de réalisation, l'actionneur comprend un élément mobile et un moyen de transmission, l'élément mobile étant mécaniquement connecté avec le moyen de transmission, le moyen de transmission comprenant un moyen d'attache à pivot autour d'un axe 5 sensiblement parallèle à l'axe de braquage. Avantageusement, le moyen de transmission comprend une biellette comprenant une première extrémité connectée par une liaison rotule à l'élément mobile, le moyen d'attache étant disposé à une deuxième extrémité de la biellette. 10 L'utilisation d'une telle biellette permet la transmission du mouvement depuis l'actionneur jusqu'aux porte-fusée en occasionnant un encombrement et un poids relativement faible. Avantageusement, le moyen d'attache comprend un doigt cylindrique sensiblement parallèle à l'axe de braquage et configuré pour 15 être reçu dans un orifice pratiqué dans une protubérance excentrée du porte-fusée. De la sorte, on attache facilement et sans utiliser de pièce supplémentaire le moyen de transmission avec le porte-fusée de sorte à permettre l'entraînement en rotation du porte-fusée. 20 Dans un autre mode de réalisation, l'élément structurel comprend une poutre et une première platine solidaire de la poutre, l'actionneur comportant une première oreille, l'essieu comportant un premier moyen pour solidariser la première platine avec la première oreille. 25 Un tel agencement permet d'augmenter la compacité de l'essieu tout en permettant que le train non moteur soit, de manière fiable, rendu directeur. De préférence, la première platine comprend un orifice, la première oreille étant munie d'un alésage, le premier moyen pour 30 solidariser comprenant un moyen de fixation s'étendant dans l'orifice et dans l'alésage. Par exemple, le moyen de fixation peut comprendre un moyen de fixation à vis tel qu'un assemblage boulonné comprenant notamment une une vis et un écrou, ou une broche filetée ou une vis coopérant avec un 4 taraudage de l'orifice et de l'alésage. Le moyen de fixation peut aussi comprendre un rivet. Avantageusement, l'élément structurel comprend une deuxième platine solidaire de la poutre, l'actionneur comportant une deuxième 5 oreille, l'essieu comprenant un deuxième moyen pour solidariser la deuxième platine avec la deuxième oreille. Un tel agencement permet de fixer de la manière la plus fiable possible l'actionneur à l'élément structurel tout en limitant le poids et l'encombrement générés par les moyens de fixation. 10 Dans un mode de réalisation, la première platine comprend un premier orifice et un second orifice, la première oreille comprenant un premier alésage, l'actionneur comprenant une oreille supplémentaire opposée à la première oreille et comprenant un second alésage, le premier moyen pour solidariser comprenant un premier moyen de 15 fixation s'étendant dans le premier orifice et dans le premier alésage et un second moyen de fixation s'étendant dans le second orifice et dans le second alésage. Selon un autre aspect, il est proposé un train non moteur pour véhicule automobile à quatre roues directrices comprenant un porte- 20 fusée destiné à être connecté mécaniquement à une non motrice du véhicule automobile, et un essieu tel que défini précédemment. Selon encore un autre aspect, il est proposé un véhicule automobile à quatre roues directrices comprenant un essieu tel que défini précédemment et/ou un train non moteur tel que défini 25 précédemment. D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels : 30 - la figure 1 représente schématiquement un véhicule automobile à quatre roues directrices selon un aspect de l'invention, - la figure 2 est une vue en perspective du train arrière du véhicule de la figure 1, 5 - la figure 3 est une vue en écorché du train arrière de la figure 2, et - la figure 4 est une vue de détail du train arrière des figures 2 et 3. 5 En référence à la figure 1, on a schématiquement représenté un véhicule automobile 2. Le véhicule 2 est un véhicule à deux roues motrices et à quatre roues directrices. En l'espèce, le véhicule 2 est à traction. On ne sort toutefois pas du cadre de l'invention en envisageant un véhicule à propulsion. 10 Le véhicule 2 comporte un corps de carrosserie 4. On définit une base vectorielle 6 orthonormale directe attachée au corps de carrosserie 4. La base vectorielle 6 est constituée d'un vecteur .V», d'un vecteur ÿ et d'un vecteur 2. Dans la présente demande, les termes « avant » et « arrière » seront compris comme se référant à la direction et au sens du 15 vecteur z, l'arrière étant situé du côté de l'extrémité d'origine du vecteur é et l'avant étant situé du côté de l'extrémité d'arrivée du vecteur .Z Le véhicule 2 comporte un train avant 8 et un train arrière 10. Le train 8 comporte notamment une roue avant gauche 12 et une roue 20 avant droite 14. Le train 10 comporte notamment une roue arrière gauche 16 et une roue arrière droite 18. Les roues 12, 14, 16, 18 sont respectivement capables de pivoter autour d'un axe de fusée 13, 15, 17, 19 respectivement associé. Les axes de fusée 13, 15, 17, 19 sont perpendiculaires au vecteur 2 et sont parallèles deux à deux. 25 Le véhicule 2 comporte un groupe motopropulseur 20. Le groupe motopropulseur 20 est connecté mécaniquement au train 8. Plus précisément, le groupe motopropulseur 20 est capable de fournir de l'énergie mécanique aux roues 12 et 14. L'énergie mécanique fournie par le groupe motopropulseur 20 aux roues 12 et 14 entraine les roues 30 12 et 14 en rotation autour des axes de fusée 13 et 15 respectifs. Le véhicule 2 comporte un groupe directeur 22. Le groupe directeur 22 est connecté mécaniquement aux trains 8 et 10. Plus précisément, le groupe directeur 22 est capable de pivoter les roues 12, 14, 16 et 18 autour d'un axe de braquage distinct des axes de fusée. 6 L'axe de braquage de chaque roue 12, 14, 16 et 18 est sécant au plan perpendiculaire au vecteur 5. Dans l'exemple illustré, l'axe de braquage de chaque roue 12, 14, 16 et 18 est parallèle au vecteur 5. En référence aux figures 2 et 3, on a schématiquement représenté 5 le train 10, les roues 16 et 18 et leurs axes de braquage 23et 24 associés. Les roues 16 et 18 comprennent respectivement des jantes 25 et 26. Les jantes 25 et 26 sont mécaniquement connectées en rotation avec deux porte-fusée 28 et 30 respectifs. Chaque porte-fusée 28, 30 comprend un montage de roue 32 et un étrier 34, comme référencé sur la figure 3. 10 Le montage 32 comporte un premier manchon de rotule 36 et un second manchon de rotule 38, comme référencé sur la figure 3. Les manchons 36 et 38 délimitent intérieurement un logement sensiblement sphérique. Les centres respectifs des logements des manchons 36 et 38 définissent l'axe de braquage 23, 24 des roues 16, 18 respectives. 15 Les montages 32 comportent une protubérance 40, référencée sur la figure 3, formant un plan perpendiculaire au vecteur 5. Quelle que soit une roue 16 ou 18, la protubérance 40 est excentrée par rapport à l'axe 23 ou 24 associé à ladite roue. La protubérance 40 comporte un orifice 42 débouchant et cylindrique autour d'un axe sensiblement 20 parallèle au vecteur 5. Le train 10 comporte un essieu 44. L'essieu 44 a pour fonction de connecter mécaniquement les porte-fusée 28, 30 au corps de carrosserie 4 du véhicule 2. L'essieu 44 comporte une poutre 46. La poutre 46 est oblongue, 25 sa direction longitudinale étant parallèle au vecteur j). Plus précisément, la poutre 46 présente une section carrée par rapport à un plan de coupe perpendiculaire au vecteur f. Toutefois, on peut bien entendu envisager une poutre présentant une section différente, par exemple une section circulaire, rectangulaire, ou encore une section 30 variable en fonction de la position longitudinale du plan de coupe. La poutre 46 comporte une extrémité gauche 48 et une extrémité droite 50 référencées sur la figure 3. Les extrémités 48 et 50 sont de conception similaire. Plus précisément, les extrémités 48 et 50 sont symétriques par rapport à un plan de symétrie perpendiculaire au vecteur 7 . Par la suite, seule l'extrémité 48 sera décrite en référence à la figure 4, cette description s'appliquant pour l'extrémité 50. La poutre 46 comporte, à son extrémité 48, une pièce d'extrémité 52 de forme oblongue et sensiblement perpendiculaire à la poutre 46. La 5 pièce 52 a pour fonction de permettre la connexion mécanique de la poutre 46 avec le porte-fusée 28. La pièce 52 comporte un premier corps de rotule 54 et un second corps de rotule 56. Les corps 54 et 56 sont de forme complémentaire à celle du logement sphérique délimité par les manchons 36 et 38. Lorsqu'un corps 54, 56 est reçu dans un manchon 10 36, 38 respectif, il est fourni une liaison mécanique à rotule entre la poutre 46 et le porte-fusée 28 de centre correspondant au centre du logement sphérique délimité par le manchon 36, 38 respectif. La combinaison des deux liaisons rotules de centres étant respectivement deux points distincts de l'axe de braquage 23 réalise une liaison 15 mécanique à pivot entre le porte-fusée 28 et la poutre 46 autour de l'axe de braquage 23. L'extrémité 48 présente un plateau 64, référencé sur la figure 3, destiné à la réception d'un ensemble de ressorts à lame 66. Un étrier 68 permet de verrouiller la fixation de l'ensemble 66 sur le plateau 64. 20 L'ensemble 66 comporte deux articulations d'extrémité 72 et 74 fixées au corps de carrosserie 4 du véhicule 2. L'extrémité 48 présente une zone de fixation 76 destinée à recevoir une extrémité d'un amortisseur 78. D'une manière connue en soi, l'amortisseur 78 est connecté mécaniquement à la poutre 46 par une 25 de ces extrémités et connecté mécaniquement au corps de carrosserie 4. L'extrémité 48 comporte encore une butée de choc 80 disposée de sorte à limiter la course, selon la direction du vecteur z, de la poutre 46 par rapport au corps de carrosserie 4. L'essieu 44 comporte un système and-dévers 82. Le système 82 30 est fixé par des plaques de fixation 83, référencées sur la figure 2, prévues sur une face de la poutre 46. La poutre 46 comporte une première platine 58 et une seconde platine 60. En l'espèce, les platines 58 et 60 sont soudées sur une même face de la poutre 46, ladite face étant perpendiculaire au vecteur z. De 8 manière avantageuse, la face comportant les platines 58 et 60 est opposée à la face comportant les plaques de fixation 83, de sorte à optimiser l'encombrement de l'essieu 44. Chaque platine 58, 60 comporte deux orifices 62, référencés sur la figure 4. Les orifices 62 5 sont traversants et cylindriques autour d'une direction perpendiculaire au vecteur x. En référence à la figure 2, l'essieu 44 comporte un vérin électrique 84. Le vérin 84 comporte notamment un cylindre 86 et une tige 88. La tige 88 s'étend parallèlement au vecteur ÿ et de part et 10 d'autre du cylindre 86. Le cylindre 86 comporte quatre oreilles 90. Chaque oreille 90 est traversée par un alésage 92. Les oreilles 90 et les alésages 92 sont ainsi agencés que chaque alésage 92 se trouve axialement en regard d'un orifice 62. L'essieu 44 comporte quatre vis 94. Chaque vis 94 est 15 respectivement destiné à s'étendre à travers un alésage 92 et l'orifice 62 en regard de cet alésage. Les alésages 92 et les orifices 62 comportent un taraudage adapté pour coopérer avec le filetage des vis 94. De ce fait, il est possible de fixer les oreilles 90 aux platines 58 et 60, et ainsi de fixer solidement le cylindre 86 à la poutre 46. On réalise ainsi un 20 élément structurel de l'essieu 44. En référence à la figure 3, l'essieu 44 comporte deux biellettes 98 ayant pour fonction de transmettre un mouvement de la tige 88 à un porte-fusée 28, 30 respectif. A cet effet, la tige 88 comporte, à chacune de ses extrémités, un joint mécanique à rotule 96 adapté pour 25 connecter mécaniquement une extrémité 100 d'une biellette 98 respective. Quelle que soit une biellette 98, la connexion mécanique entre la biellette 98 et la tige 88 est une liaison rotule de centre correspondant sensiblement à l'extrémité 100 de la biellette 98. Chaque biellette 98 comporte une seconde extrémité 102 opposée 30 à l'extrémité 100. Au niveau de l'extrémité 102, chaque biellette 98 comporte un doigt cylindrique 104 référencé sur la figure 4 et destiné à être reçu dans un orifice 42. A cet effet, le doigt 104 s'étend selon une direction sensiblement parallèle au vecteur 2> et présente un diamètre légèrement inférieur au diamètre de l'orifice 42. De la sorte, on réalise 9 une liaison mécanique à pivot entre chaque biellette 98 et les porte-fusée 28, 30 respectifs autour d'un axe parallèle au vecteur z et distinct de l'axe 23, 24 respectif. Pour entraîner le braquage des roues 16 et 18, le vérin 5 électrique 84 est actionné de sorte à déplacer la tige 88 par rapport au cylindre 86. Le déplacement de la tige 88 est transmis par les biellettes 98 et le système à excentrique fourni par la protubérance 40 et l'orifice 42. En résultat, les porte-fusée 28 et 30 pivotent autour des axes 23 et 24 respectifs selon un angle de braquage directement lié à la 10 course de la tige 88. Il en résulte un braquage correspondant des roues 16 et 18. Au vu de ce qui précède, grâce à l'invention, un train non moteur de véhicule automobile est transformé en un train directeur sans occasionner une augmentation significative de son encombrement et de 15 sa masse. Il ainsi possible d'obtenir REVENDICATIONS1. Essieu (44) pour train non moteur (10) de véhicule automobile (2) comprenant un élément structurel doté d'un moyen de fixation pour connecter mécaniquement l'élément structurel avec un porte-fusée (28, 30) du train non moteur (10) de véhicule automobile (2) en permettant un degré de liberté en rotation autour d'un axe de braquage (23, 24) du porte-fusée (28, 30), caractérisé en ce qu'il comprend un actionneur solidaire de l'élément structurel, l'actionneur étant apte à être connecté mécaniquement avec le porte-fusée (28, 30) et configuré pour entrainer le porte-fusée (28, 30) en rotation par rapport à l'élément structurel autour de l'axe de braquage (23, 24) lorsqu'il est connecté mécaniquement avec le porte-fusée (28, 30). 2. Essieu (44) selon la revendication 1, dans lequel le moyen de fixation comprend un premier moyen de liaison à rotule (36, 54) et un deuxième moyen de liaison à rotule (38, 56), les premier et deuxième moyens de liaison à rotule (36, 54, 38, 56) étant autour de deux points distincts de l'axe de braquage (23, 24). 3. Essieu (44) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel l'actionneur comprend un vérin, de préférence un vérin électrique (84). 4. Essieu (44) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel l'actionneur comprend un élément mobile (88) et un moyen de transmission, l'élément mobile (88) étant mécaniquement connecté avec le moyen de transmission, le moyen de transmission comprenant un moyen d'attache à pivot autour d'un axe sensiblement parallèle à l'axe de braquage (23, 24). 5. Essieu (44) selon la revendication 4, dans lequel le moyen de transmission comprend une biellette (98) comprenant une première extrémité (100) connectée par une liaison rotule à l'élément mobile (88), le moyen d'attache étant disposé à une deuxième extrémité (102) de la biellette (98). 6. Essieu (44) selon la revendication 4 ou 5, dans lequel le moyen d'attache comprend un doigt cylindrique (104) sensiblement 11 parallèle à l'axe de braquage (23, 24) et configuré pour être reçu dans un orifice (42) pratiqué dans une protubérance excentrée (40) du porte-fusée (28, 30). 7. Essieu (44) selon l'une quelconque des revendication 1 à 6, 5 dans lequel l'élément structurel comprend une poutre (46) et une première platine (58, 60) solidaire de la poutre (46), l'actionneur comportant une première oreille (90), l'essieu (44) comportant un premier moyen pour solidariser la première platine (58, 60) avec la première oreille (90). 10 8. Essieu (44) selon la revendication 7, dans lequel la première platine (58, 60) comprend un orifice (62), la première oreille (90) étant munie d'un alésage (92), le premier moyen pour solidariser comprenant un moyen de fixation (94) s'étendant dans l'orifice (62) et dans l'alésage (92). 15 9. Essieu (44) selon la revendication 7 ou 8, dans lequel l'élément structurel comprend une deuxième platine (60, 58) solidaire de la poutre (46), l'actionneur comportant une deuxième oreille (90), l'essieu comprenant un deuxième moyen pour solidariser la deuxième platine (60, 58) avec la deuxième oreille (90). 20 10. Véhicule automobile (2) à quatre roues directrices (12, 14, 16, 18) comprenant au moins un essieu (44) selon l'une des revendications 1 à 9.