Brevet FR3132868A1 — publié le 20230825

L’invention concerne un bras de suspension (10) pour véhicule automobile, comportant : - un corps (100) en aluminium présentant une extrémité libre (110), - un élément de liaison (200) comportant une rotule (220) à assembler à un porte-moyeu du véhicule automobile et une palette (210) en acier qui forme un logement pour la rotule, et - un système de fixation de l’extrémité libre du corps sur la palette de l’élément de liaison. Selon l’invention, le système de fixation comporte des moyens de rivetage de ladite extrémité libre sur ladite palette. Figure pour l’abrégé : Fig.3 Bras de suspension Domaine technique de l'invention La présente invention concerne de manière générale le domaine de l’automobile. Elle concerne plus particulièrement un bras de suspension (également appelé « triangle de suspension ») pour véhicule automobile, comportant : - un corps en aluminium présentant une extrémité libre, - un élément de liaison comportant une tête de rotule à assembler à un porte-moyeu du véhicule automobile, et - un système de fixation de l’extrémité libre du corps sur l’élément de liaison. Elle concerne également un véhicule automobile équipé d’un tel bras. Etat de la technique Dans un train roulant de véhicule automobile, il est prévu deux roues chacune équipées d’un moyeu (au centre de la roue), d’un porte-moyeu (également appelé porte-fusée) dans lequel tourne le moyeu, et d’un système d’amortissement. Le porte-moyeu est solidarisé au châssis du véhicule de façon à permettre à la roue, d’une part, de tourner vers la gauche ou vers la droite, et, d’autre part, de monter ou descendre par rapport au châssis lorsque la suspension du véhicule se comprime ou se détend. La solution la plus commune pour réaliser cette solidarisation consiste à solidariser une partie inférieure du porte-moyeu au châssis via un bras de suspension, et une partie supérieure du porte-moyeu au châssis via un vérin de suspension. Dans cette architecture, le bras de suspension est solidarisé au porte-moyeu par une première liaison-rotule et le vérin de suspension est solidarisé au châssis par une seconde liaison-rotule. L’axe passant par les centres de ces deux liaisons-rotule forme alors l’axe de « pivotement » de la roue, qui permet au véhicule de tourner vers la gauche ou la droite. Cet axe de pivotement, qui est généralement incliné par rapport à la verticale, coupe l’axe de « rotation » de la roue (qui est horizontal). La distance entre ce point d’intersection des axes et le plan moyen de la roue est appelée « distance de déport à la fusée ». Le bras de suspension, qui supporte donc à son extrémité libre le porte-moyeu, est monté sur le côté du châssis, de manière à pouvoir pivoter autour d’un axe longitudinal du véhicule lorsque la suspension du véhicule se comprime ou se détend. Cette pièce est donc très sollicitée et a un rôle fondamental dans la tenue de route du véhicule. Elle est généralement réalisée lors d’une opération de fonderie, en matière métallique, par exemple en acier ou en alliage d’aluminium. Pour des raisons de légèreté, l’alliage d’aluminium pourra être préféré. Ce bras, pour sa liaison au porte-moyeu, comporte généralement à son extrémité libre un logement dans lequel est sertie une tête de rotule. Lorsque le bras est en alliage d’aluminium, il est nécessaire de prévoir une épaisseur importante de matière tout autour du logement de la tête de rotule, de manière à ce que ce bras puisse résister aux sollicitations précitées. La difficulté est que cette tête de rotule est généralement placée à proximité immédiate du disque de frein équipant la roue du véhicule. Du fait de cette quantité de matière importante, il est nécessaire de ménager une distance importante entre le centre de la liaison-rotule et le plan moyen de la roue afin que le bras de suspension ne vienne pas au contact du disque de frein. Il s’ensuit que la distance de déport à la fusée est importante. Or, plus cette distance est élevée, plus les couples induits par cette distance (auxquels seront soumis les composants du train de roues) seront élevés, ce qui nécessitera de dimensionner les composants du train de roues en conséquence et accroîtra les masses suspendues du véhicule. Présentation de l'invention Afin de remédier à l’inconvénient précité de l’état de la technique, la présente invention propose de conserver un bras en aluminium, mais d’y fixer la rotule autrement. Plus particulièrement, on propose selon l’invention un bras de suspension tel que défini dans l’introduction, dans lequel l’élément de liaison comporte une palette en acier qui forme un logement pour une partie de la tête de rotule, et dans lequel le système de fixation comporte des moyens de rivetage de ladite extrémité libre sur ladite palette. Ainsi, grâce à l’invention, l’élément de liaison est une « rotule à palette », dont la palette est en acier, de sorte qu’il n’est pas nécessaire de prévoir une épaisseur importante de matière tout autour du logement de la tête de rotule. Par conséquent, le centre de la liaison-rotule peut être agencé à une distance réduite du disque de frein. La distance de déport à la fusée s’en trouve alors réduite en conséquence, ce qui permet de réduire les sollicitations du train de roues. Les moyens de rivetage employés sont alors préférés à tout autre moyen de fixation puisqu’ils permettent d’assurer un maintien très robuste de la tête de rotule par rapport au reste du bras de suspension, sans générer pour autant de surpoids. D’autres caractéristiques avantageuses et non limitatives du bras de suspension conforme à l’invention, prises individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles, sont les suivantes : - les moyens de rivetage comportent au moins un rivet engagé au travers d’une première ouverture prévue dans la palette et d’une seconde ouverture prévue dans ladite extrémité libre ; - la palette présente une épaisseur, autour de ladite première ouverture, qui est strictement inférieure à l’épaisseur de ladite extrémité libre autour de ladite seconde ouverture ; - la première ouverture présente un diamètre inférieur ou égal au diamètre minimum de la seconde ouverture ; - le rivet présente, avant rivetage, une longueur utile, mesurée entre une tête et une extrémité opposée du rivet, qui est supérieure à deux fois et demie l’épaisseur de ladite extrémité libre autour de la seconde ouverture ; - la première ouverture est cylindrique de révolution ; - la seconde ouverture est cylindrique de révolution ; - la seconde ouverture est tronconique de révolution et s’ouvre dans une direction opposée à la palette ; - la palette s’appuie par une face d’appui plane sur une face d’appui plane de ladite extrémité libre. L’invention porte aussi sur un véhicule automobile comportant un châssis et au moins deux roues qui comprennent chacune un moyeu porté par un porte-moyeu, chaque porte-moyeu étant connecté au châssis par un bras de suspension tel que précité, dont la tête de rotule est solidarisée au porte-moyeu. Bien entendu, les différentes caractéristiques, variantes et formes de réalisation de l'invention peuvent être associées les unes avec les autres selon diverses combinaisons dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes des autres. Bras de suspension (10) pour véhicule automobile, comportant : - un corps (100) en aluminium présentant une extrémité libre (110), - un élément de liaison (200) comportant une tête de rotule (220) à assembler à un porte-moyeu du véhicule automobile, et - un système de fixation de l’extrémité libre (110) du corps (100) sur l’élément de liaison (200), caractérisé en ce que ledit élément de liaison (200) comporte une palette (210) en acier qui forme un logement pour une partie de la tête de rotule (220), en ce que le système de fixation comporte des moyens de rivetage de ladite extrémité libre (110) sur ladite palette (210). Bras de suspension (10) selon la revendication précédente, dans lequel les moyens de rivetage comportent au moins un rivet (300) engagé au travers d’une première ouverture (211) prévue dans la palette (210) et d’une seconde ouverture (111) prévue dans ladite extrémité libre (110). Bras de suspension (10) selon la revendication précédente, dans lequel la palette (210) présente une épaisseur (L3), autour de ladite première ouverture (211), qui est strictement inférieure à l’épaisseur (L2) de ladite extrémité libre (110) autour de ladite seconde ouverture (111). Bras de suspension (10) selon l’une des deux revendications précédentes, dans lequel la première ouverture (211) présente un diamètre (D3) inférieur ou égal au diamètre minimum (D2) de la seconde ouverture (111). Bras de suspension (10) selon l’une des trois revendications précédentes, dans lequel le rivet (300) présente, avant rivetage, une longueur utile (L1), mesurée entre une tête (310) et une extrémité opposée (321) du rivet (300), qui est supérieure à deux fois et demie l’épaisseur (L2) de ladite extrémité libre (110) autour de la seconde ouverture (111). Bras de suspension (10) selon l’une des quatre revendications précédentes, dans lequel la première ouverture (211) est cylindrique de révolution. Bras de suspension (10) selon l’une des revendications 2 à 6, dans lequel la seconde ouverture (111) est cylindrique de révolution. Bras de suspension (10) selon l’une des revendications 2 à 6, dans lequel la seconde ouverture (111) est tronconique de révolution et s’ouvre dans une direction opposée à la palette (210). Bras de suspension (10) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la palette (210) s’appuie par une face d’appui plane (215) sur une face d’appui plane (115) de ladite extrémité libre (110). Véhicule automobile comportant un châssis et au moins deux roues (2) qui comprennent chacune un moyeu (90) porté par un porte-moyeu (50), caractérisé en ce que chaque porte-moyeu (50) est connecté au châssis par un bras de suspension (10) qui est conforme à l’une des revendications précédentes et dont la tête de rotule (220) est solidarisée au porte-moyeu (50).