Brevet FR3113624A1 — publié le 20220304

L’invention concerne un essieu (1) de véhicule qui comporte deux bras de suspension (21, 22), deux éléments de suspension (51, 52) et un palonnier (6) dont une première extrémité (61) est reliée au premier bras de suspension (21) par l’intermédiaire du premier élément de suspension (51) et une seconde extrémité (63) est reliée au second bras de suspension (22) par l’intermédiaire du second élément de suspension (52), le palonnier (6) présentant un mouvement de bascule adapté pour suivre un même mouvement de bascule des deux bras de suspension (21, 22), ledit essieu comportant un moteur électrique (7) adapté pour piloter le basculement du palonnier (6), tel que le palonnier (6) est relié au châssis (4) par un élément de suspension secondaire (8). Fig. 1 ESSIEU POUR VEHICULE A VOIES REDUITES A CONFORT AMELIORE La présente invention concerne un essieu pour un véhicule à voies réduites adapté pour s’incliner dans les virages et un véhicule à voies réduites comportant un tel essieu. La présente invention concerne plus particulièrement un essieu qui comporte deux bras de suspension, chaque bras de suspension reliant une des deux roues de l’essieu au châssis du véhicule, ledit essieu comportant aussi deux éléments de suspension dont une première extrémité du premier élément de suspension est reliée au premier bras de suspension et dont une première extrémité du second élément de suspension est reliée au second bras de suspension, l’essieu comportant aussi un palonnier dont une première extrémité est reliée à une seconde extrémité du premier élément de suspension et dont une seconde extrémité est reliée à une seconde extrémité du second élément de suspension, le palonnier présentant un mouvement de bascule adapté pour suivre un mouvement de bascule des deux bras de suspension. Il est connu du document JP-B2-5532165 d’avoir un véhicule à voies réduites qui comporte un tel essieu avec un moteur électrique qui est relié au palonnier et qui est adapté pour piloter le basculement du palonnier. Le fait d’avoir un véhicule à voie étroites impose d’avoir une constante de raideur des ressorts des éléments de suspension qui est importante afin que l’effort fourni par le moteur électrique, par l’intermédiaire du palonnier, puisse être transmis au châssis correctement et que le couple fourni au palonnier se traduise par un redressement du châssis du véhicule et non par une compression / détente des ressorts des éléments de suspension sans effet sur le redressement du châssis. L’inconvénient de cette constante de raideur importante est un confort de suspension très dégradé. Le dispositif selon l’invention permet de remédier à cet inconvénient. Il comporte en effet selon une première caractéristique un essieu de véhicule qui comporte deux bras de suspension, chaque bras de suspension reliant une des deux roues de l’essieu au châssis du véhicule, ledit essieu comportant aussi deux éléments de suspension dont une première extrémité du premier élément de suspension est reliée au premier bras de suspension et dont une première extrémité du second élément de suspension est reliée au second bras de suspension, l’essieu comportant aussi un palonnier dont une première extrémité est reliée à une seconde extrémité du premier élément de suspension et dont une seconde extrémité est reliée à une seconde extrémité du second élément de suspension, le palonnier présentant un mouvement de bascule adapté pour suivre un mouvement de bascule des bras de suspension, tel que le palonnier est relié au châssis par un élément de suspension secondaire. Selon une première caractéristique de l’invention, un culbuteur est positionné entre l’élément de suspension secondaire et le châssis. Selon une deuxième caractéristique de l’invention, l’essieu comporte un moteur électrique adapté pour piloter le basculement du palonnier, avec le carter du moteur électrique qui est relié au culbuteur, le rotor dudit moteur électrique étant relié au palonnier. Selon une troisième caractéristique de l’invention, un réducteur est positionné entre le rotor du moteur électrique et le palonnier. Selon une quatrième caractéristique de l’invention, l’essieu comporte deux autres bras de suspension, chaque roue de l’essieu étant relié au châssis par deux bras de suspension. Selon une cinquième caractéristique de l’invention, chaque élément de suspension et l’élément de suspension secondaire comportent un ressort et un amortisseur. Le rapport entre la constante de raideur de chaque ressort de chaque élément de suspension et la constante de raideur du ressort de l’élément de suspension secondaire est compris entre 2 et 4, ledit rapport étant de préférence proche de 3. La présente invention concerne aussi un véhicule qui comporte un tel essieu, ledit véhicule comportant généralement des voies de largeur réduite et est adapté pour s’incliner dans les virages. Les dessins annexés illustrent l’invention : représente une vue en coupe transversale d’un essieu d’un véhicule selon l’invention. représente une vue en coupe transversale de l’essieu du véhicule lors de la prise d’un virage. représente une vue en coupe transversale de l’essieu du véhicule lors du passage sur un obstacle relevant une seule des deux roues. représente une vue en coupe transversale de l’essieu du véhicule lors d’un mouvement de pompage de la suspension faisant suite au passage d’un obstacle qui agit simultanément sur les deux roues de l’essieu. représente une vue en coupe transversale de l’essieu du véhicule lors d’un mouvement de pompage de la suspension faisant suite au passage d’un obstacle qui agit simultanément sur les deux roues de l’essieu (position de détente des éléments de suspension). représente une vue en coupe longitudinale de l’essieu du véhicule permettant de voir la forme d’un culbuteur reliant un élément de suspension positionné sur deux plans distants l’un de l’autre. représente une vue en coupe longitudinale de l’essieu du véhicule permettant de voir le travail du culbuteur lors du passage d’un obstacle. En référence à ces dessins, le dispositif comporte un essieu 1 de véhicule qui comporte d’un premier côté, un premier bras inférieur de suspension 21 et un premier bras supérieur de suspension 31 et du côté opposé de l’essieu 1, un second bras inférieur de suspension 22 et un second bras supérieur de suspension 32. Les bras de suspension relient les roues 11 de l’essieu 1 au châssis 4 du véhicule. L’essieu 1 comporte du premier côté, un premier élément de suspension 51 dont une première extrémité 511 est reliée au premier bras inférieur de suspension 21 et dont une seconde extrémité 512 est reliée à une première extrémité 61 d’un palonnier 6. L’essieu 1 comporte du côté opposé, un second élément de suspension 52 dont une première extrémité 521 est reliée au second bras inférieur de suspension 22 et dont une seconde extrémité 522 est reliée à une seconde extrémité 62 du palonnier 6. Les éléments de suspension se composent généralement d’un ensemble ressort et amortisseur, formant l’élément de suspension principal de l’essieu 1 du véhicule. Les bras de suspension ont généralement des formes triangulaires et sont conçus pour améliorer la rigidité de l’ensemble, mieux guider la roue et assurer un filtrage de la route. Le palonnier 6 est positionné en position haute de l’essieu 1 et comporte un premier bras de palonnier 63 et un second bras de palonnier 64 qui s’étendent de part et d’autre d’une partie centrale du palonnier 65. La première extrémité 61 du palonnier 6 est formée à l’extrémité libre du premier bras de palonnier 63 et la seconde extrémité 62 du palonnier 6 est formée à l’extrémité libre du second bras de palonnier 64. La partie centrale du palonnier 65 est adaptée pour avoir un mouvement de bascule lui permettant de suivre les mouvements des bras de suspension que ce soit dans les virages ou lors de passages de différents obstacles. Un moteur électrique 7 est relié à la partie centrale du palonnier 65 pour piloter l’inclinaison du palonnier 6 et faire basculer dans un même sens de rotation l’ensemble des bras de suspension. Le moteur électrique 7 comporte un étage de démultiplication afin d’être plus précis et afin de transmettre plus de couple sur l’axe du palonnier 6. Un tel pilotage est indispensable et doit surtout être d’une grande fiabilité de fonctionnement car à partir d’une certaine vitesse de roulage du véhicule, le changement de direction du véhicule se fait uniquement par la variation d’inclinaison des roues 11 du véhicule. Entre la partie centrale du palonnier 65 et le châssis 4 est positionné un élément de suspension secondaire 8 qui permet d’améliorer le confort de suspension du véhicule lors des mouvements combinés des deux bras de suspension. Le rapport entre la constante de raideur de chaque ressort de chaque élément de suspension et la constante de raideur du ressort de l’élément de suspension secondaire 8 est généralement compris entre 2 et 4, elle est prise de préférence proche de 3. Les deux éléments de suspension et l’élément de suspension secondaire 8 se comportent comme deux ensembles ressorts amortisseurs de suspension mis en série, afin d’obtenir une suspension globale confortable, tout en ayant une constante de raideur importante des ressorts des éléments de suspension afin que l’effort fourni par le moteur électrique 7 par l’intermédiaire du palonnier 6 puisse être transmis au châssis 4 correctement et que le couple fourni au palonnier 6 se traduise par un redressement du châssis 4 du véhicule et non par une compression / détente des ressorts des deux élément de suspension sans effet sur le redressement du châssis 4. Comme plus particulièrement visible sur les figures 6 et 7, un culbuteur 9 supporte l’axe du culbuteur 65 ainsi que le moteur électrique 7 et est relié au châssis par l’intermédiaire de la suspension secondaire 8. Le culbuteur 9 comporte une liaison du type pivot 93 avec le châssis du véhicule, avec une première partie 91 du culbuteur 9 qui s’étend de la liaison pivot 93 à la partie centrale de palonnier 65 et une seconde partie 92 qui s’étend de l’autre côté de la liaison pivot 93 vers l’élément de suspension secondaire 8. Un tel ensemble permet d’avoir les ressorts et les amortisseurs des éléments de suspension qui sont choisies avec des valeurs de raideur élevées, facilitant le travail du moteur 7 lorsqu’il faut relever le châssis à la verticale après un virage ou le passage d’un obstacle en dévers et d’avoir l’élément de suspension secondaire 8 qui est réglé plus souple pour donner un meilleur confort de suspension sans impacter le travail du reste de la suspension. Sur la , le véhicule est en position statique. Sur la , le véhicule négocie un virage à plat avec le moteur 7 qui incline le palonnier 6, faisant travailler les éléments de suspension et les bras de suspension pour incliner simultanément des deux roue 11 de l’essieu 1. La route étant relativement plate et sans obstacles, l’élément de suspension secondaire 8 est peu sollicité ; les ensembles ressorts et amortisseurs de la suspension principale ne travaillent que très peu tout en accompagnant le mouvement des bras de suspension et du palonnier 6. Sur la se présente un obstacle impliquant que seule une des deux roues 11 est en position relevée, le pilotage du moteur 7 permet de garder le châssis 4 parfaitement vertical sans déséquilibrer le véhicule. L’élément de suspension secondaire 8 est peu sollicité et les deux éléments de suspension qui présentent une constante de raideur importante des ressorts, permettent au moteur 7 de transmettre l’effort de redressement au palonnier 6 et aux bras de suspension sans que les ressort et amortisseurs des deux éléments de suspension ne se compriment ou se détendent exagérément évitant que le véhicule ne se penche sur le côté opposé à l’obstacle. Les figures 4 et 5 représentent un mouvement de pompage de l’essieu 1 qui fait suite au passage d’un obstacle qui agit simultanément sur les deux roues 11 de l’essieu 1 où travaille principalement l’élément de suspension secondaire 8. L’élément de suspension secondaire 8 permet d’amortir en douceur le mouvement de pompage en limitant les variations trop brutales de hauteur du châssis 4. Les deux éléments de suspension participent également mais avec une constante de raideur plus importante des ressorts, ils ont une contribution plus faible que l’élément de suspension secondaire 8. Essieu (1) de véhicule comportant deux bras de suspension (21, 22), chaque bras de suspension (21, 22) reliant une des deux roues (11) de l’essieu (1) au châssis (4) du véhicule, ledit essieu (1) comportant aussi deux éléments de suspension (51, 52) dont une première extrémité (511) du premier élément de suspension (51) est reliée au premier bras de suspension (21) et dont une première extrémité (521) du second élément de suspension (52) est reliée au second bras de suspension (22), l’essieu (1) comportant aussi un palonnier (6) dont une première extrémité (61) est reliée à une seconde extrémité (512) du premier élément de suspension (51) et dont une seconde extrémité (62) est reliée à une seconde extrémité (522) du second élément de suspension (52), le palonnier (6) présentant un mouvement de bascule adapté pour suivre un mouvement de bascule des bras de suspension (21, 22), caractérisé en ce que le palonnier (6) est relié au châssis (4) par un élément de suspension secondaire (8). Essieu (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu’un culbuteur (9) est positionné entre l’élément de suspension secondaire (8) et le châssis (4). Essieu (1) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu’il comporte un moteur électrique (7) adapté pour piloter le basculement du palonnier (6). Essieu (1) selon la revendication 3, caractérisé en ce que le carter du moteur électrique (7) est relié au culbuteur (9), le rotor dudit moteur électrique (7) étant relié au palonnier (6). Essieu (1) selon la revendication 4, caractérisé en ce qu’un réducteur est positionné entre le rotor du moteur électrique (7) et le palonnier (6). Essieu (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’essieu (1) comporte deux autres bras de suspension (31, 32), chaque roue (11) de l’essieu (1) étant relié au châssis (4) par deux bras de suspension (21, 31 ; 22, 32). Essieu (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque élément de suspension (51, 52) et l’élément de suspension secondaire (8) comportent un ressort et un amortisseur. Essieu (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le rapport entre la constante de raideur de chaque ressort de chaque élément de suspension (51, 52) et la constante de raideur du ressort de l’élément de suspension secondaire (8) est compris entre 2 et 4, ledit rapport étant de préférence proche de 3. Véhicule comportant un essieu (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes. Véhicule selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu’il comporte des voies de largeur réduite et est adapté pour s’incliner dans les virages.