Brevet FR3144057A1 — publié le 20240628

Essieu (1) comprenant une traverse (2) dont le profil délimite une cavité longitudinale ouverte (7), l’essieu (1) comprenant un bras (3) relié à l’une des extrémités de la traverse (2) et un bras relié à l’autre des extrémités de la traverse (2). L’essieu (1) comprend encore au moins un gousset (15) situé dans la cavité ouverte (7) au contact d’un bras (3), le gousset (15) s’étendant entre une première extrémité (16) et une deuxième extrémité (17) selon une direction longitudinale alignée avec la traverse (2), le gousset (15) s’étendant entre un premier bord (18) et un deuxième bord (19) selon une direction transversale sensiblement perpendiculaire à la direction longitudinale. Une extrémité (16) du gousset (15) est en contact avec le bras (3) selon la largeur de la traverse (2), et le gousset (15) comprend au moins un lobe (20, 21) qui prolonge l’extrémité (16) en contact avec le bras (3) dans la direction transversale au-delà de la largeur de la traverse (2). Figure pour l’abrégé : Fig. 3 Essieu avec traverse à profil ouvert et gousset. L’invention a pour domaine technique les suspensions pour véhicules tels que les automobiles, et concerne plus précisément les essieux munis d’une traverse. Techniques antérieures Dans le domaine des véhicules, notamment celui des automobiles, il est connu d’utiliser des essieux souples. Ces derniers comprennent deux bras reliés l’un à l’autre par une traverse. Chaque bras présente une extrémité prévue pour être reliée à la caisse du véhicule et une extrémité prévue pour être reliée à une roue du véhicule. La traverse, par le lien qu’elle forme entre les bras, contribue à la maîtrise des oscillations en devers du véhicule ainsi que des mouvements de carrossage et de braquage induits par ce devers. La traverse est ainsi une pièce soumise à des sollicitations élevées en roulage, et doit répondre à une exigence de déformation de grande amplitude pour réaliser la fonction de maîtrise des oscillations et des divers mouvements. Dans certains cas la traverse est une pièce emboutie dont le profil définit une cavité longitudinale ouverte. La section de cette dernière varie selon la direction longitudinale de la traverse, et donc selon la direction transversale du véhicule. La traverse est reliée aux bras à chacune de ses extrémités. La traverse est généralement pourvue d’un gousset au niveau de chaque bras. Le rôle du gousset est de contribuer à la tenue de l’essieu soudé en endurance, à la raideur latérale et à la raideur antiroulis de l’essieu. Pour ce faire, chaque gousset est disposé dans la cavité ouverte au contact d’un bras. En fait un gousset crée une section partiellement fermée à proximité d’un bras. L’idée sous-jacente est de créer une boîte de torsion à proximité du bras, le gousset augmentant localement la résistance en torsion de la traverse. Cette structure donne généralement satisfaction, notamment sur les véhicules d’entrée de gamme où elle est souvent employée. Cependant il a malgré tout été observé, en particulier lors d’usages intenses, que des sollicitations en fonctionnement sont particulièrement élevées au niveau de la jonction entre un bras et le gousset adjacent. Les sollicitations sont parfois telles que le gousset tend à reporter ses déplacements et déformations directement sur le bras. Il s’ensuit un mode de sollicitation appelé poinçonnage, lequel est susceptible d’entrainer une défaillance du bras. En d’autres termes la matière constitutive du bras est fortement sollicitée mécaniquement par le gousset, avec des micro-chocs et des microdéformations. Il s’agit d’un phénomène qui provoque, ou au moins peut provoquer, une détérioration progressive par effet de fatigue. Cela signifie en pratique que des fissures peuvent apparaître dans la structure du bras, fissures pouvant évoluer vers une rupture du bras. Pour résumer ce qui précède une traverse emboutie, dont le profil définit une cavité longitudinale ouverte, présente l’inconvénient d’un risque de rupture en cas d’usage intense ou prolongé. Un autre inconvénient, qui en découle, est celui lié à un raccourcissement de la durée de vie de l’essieu : il faut engager des frais supplémentaires pour la maintenance du véhicule. L’invention cherche à pallier les inconvénients précités, avec un essieu pour véhicule dont la résistance mécanique est améliorée. Plus précisément, il s’agit d’obtenir une meilleure résistance mécanique d’un essieu qui comprend une traverse emboutie et dont le profil définit une cavité longitudinale ouverte. L’invention vise également à augmenter la durée de vie d’un essieu, et à maîtriser les frais de maintenance. Pour ce faire l’invention propose un essieu pour véhicule, l’essieu comprenant une traverse dont le profil délimite une cavité longitudinale ouverte, l’essieu comprenant un bras relié à l’une des extrémités de la traverse et un bras relié à l’autre des extrémités de la traverse, chaque bras présentant une extrémité prévue pour être reliée à la caisse du véhicule et une extrémité prévue pour être reliée à une roue du véhicule, l’essieu comprenant encore au moins un gousset situé dans la cavité ouverte au contact d’un bras, le gousset s’étendant entre une première extrémité et une deuxième extrémité selon une direction longitudinale alignée avec la traverse, le gousset s’étendant entre un premier bord et un deuxième bord selon une direction transversale sensiblement perpendiculaire à la direction longitudinale. Une extrémité du gousset est en contact avec le bras selon la largeur de la traverse, et le gousset comprend au moins un lobe qui prolonge l’extrémité en contact avec le bras dans la direction transversale au-delà de la largeur de la traverse. Par rapport à l’art antérieur, la surface de contact entre le gousset et le bras est augmentée. En d’autres termes, l’invention agrandit la surface de passage de sollicitations mécaniques entre le gousset et le bras. Il s’ensuit que les contraintes mécaniques dans les matériaux constitutifs du gousset et du bras sont plus faibles. Un avantage qui en découle est une plus grande fiabilité de l’essieu. Sa résistance mécanique est meilleure. Des avantages subséquents sont une augmentation de la durée de vie d’un essieu, et la maîtrise des frais de maintenance. Dans une forme de réalisation, le gousset comprend deux lobes qui prolongent l’extrémité en contact avec le bras dans la direction transversale au-delà de la largeur de la traverse. Il s’agit de maximiser la surface de contact entre un gousset et un bras, pour une efficacité optimisée. Chaque lobe d’un gousset présente une extrémité arrondie. Cette structure contribue à réduire les concentrations de contraintes. L’extrémité du gousset en contact avec le bras est droite. Cette structure est simple et facile à réaliser. Dans une variante de réalisation, l’extrémité du gousset en contact avec le bras présente une échancrure. Il est possible ici de souder le gousset sur le bras avec un cordon plus long. La liaison entre le gousset et le bras est encore renforcée. Pour l’ensemble des formes de réalisation, la première extrémité et la deuxième extrémité du gousset n’ont pas la même longueur. L’une des extrémités du gousset est plus large, ce qui lui donne la forme générale d’un trapèze. En plaçant l’extrémité la plus large au niveau du bras, la surface d’appui sur ce dernier est plus grande et les contraintes mécaniques sont réduites. La traverse comprend une première paroi latérale et une deuxième paroi latérale reliées par un pont, au moins un lobe du gousset s’étendant entre le bras et une portion d’au moins une paroi latérale. Ainsi la paroi latérale prend appui sur le bras de manière indirecte, c’est-à-dire par l’intermédiaire du lobe. Cela préserve la structure du bras en évitant une concentration d’efforts exercés par la paroi sur le bras. L’essieu comprend un gousset situé dans la cavité ouverte au contact d’un bras, et un gousset situé dans la cavité ouverte au contact de l’autre bras. Il s’agit d’optimiser la résistance mécanique de l’essieu au niveau de chacun des bras. L’invention concerne aussi en tant que tel un gousset pour essieu de véhicule, le gousset s’étendant entre une première extrémité et une deuxième extrémité selon une direction longitudinale, le gousset s’étendant entre un premier bord et un deuxième bord selon une direction transversale sensiblement perpendiculaire à la direction longitudinale. Le gousset comprend au moins un lobe qui prolonge une extrémité dans la direction transversale, et l’extrémité du gousset est droite. L’invention concerne encore en tant que tel, dans une variante de réalisation, un gousset pour essieu de véhicule, le gousset s’étendant entre une première extrémité et une deuxième extrémité selon une direction longitudinale, le gousset s’étendant entre un premier bord et un deuxième bord selon une direction transversale sensiblement perpendiculaire à la direction longitudinale. Le gousset comprend au moins un lobe qui prolonge une extrémité dans la direction transversale, et l’extrémité du gousset présente une échancrure. 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 : - la est une vue partielle par-dessus d’un essieu selon une forme de réalisation de l’invention, - la est une vue partielle par-dessous de l’essieu de la , - la est une vue partielle de la , - la est une vue en perspective d’un gousset pour l’essieu de l’invention selon les figures précédentes, - la est une vue à plat d’un gousset pour l’essieu de l’invention selon une variante de réalisation. Description détaillée Comme il découle des figures 1 et 2, un essieu 1 de véhicule comprend une traverse 2, un bras 3 visible sur les figures, et un autre bras non visible. En effet, l’essieu 1 est représenté de manière partielle, sans que cela gêne la description. Le bras visible 3 est situé à l’une des extrémités de la traverse 2, tandis que l’autre bras est situé à l’autre extrémité de la traverse. Cette dernière est réalisée, de manière non limitative, sous la forme d’une pièce découpée et emboutie. Elle est constituée par tout métal ou alliage métallique apte à la déformation comme un acier, un alliage à base d’acier, un alliage d’aluminium apte à la déformation, ou autre. La traverse comprend une première paroi latérale 4, une deuxième paroi latérale 5, et un pont 6 qui relie l’une à l’autre les parois 4, 5. Selon la forme de réalisation décrite, les parois 4, 5 et le pont 6 forment une pièce monobloc. Cependant, des alternatives de construction sont possibles. Il peut par exemple être prévu que ces éléments 4, 5, 6 soient produits séparément puis solidarisés les uns aux autres. La traverse délimite une cavité longitudinale 7 qui s’étend sur l’intégralité de sa structure. En d’autres termes, la cavité longitudinale 7 est totalement délimitée par les parois 4, 5 et le pont 6. Cette structure, dont la section est ici sensiblement en forme de U, confère à la traverse une bonne aptitude à la torsion selon un axe longitudinal. À chacune de ses extrémités, comme c’est le cas pour celui de référence 3, la traverse 2 est solidarisée par tout moyen à un bras. De manière non limitative la solidarisation est réalisée par soudage, la traverse 2 et le bras 3 étant faits de métaux ou d’alliages métalliques compatibles. Le bras 3 présente une extrémité 8 prévue pour être reliée à la caisse du véhicule, et une extrémité 9 prévue pour être reliée à un dispositif de support de roue du véhicule. La caisse et le support de roue ne sont pas représentés. En complément, l’essieu 1 comprend une coupelle 10 placée à la jonction de la traverse 2 et du bras 3. La coupelle 10 est destinée à recevoir une portion d’un dispositif d’amortissement non représenté ici. La coupelle 10 est elle aussi réalisée à partir d’un métal ou d’un alliage métallique et rapportée par soudure. Comme on le voit mieux sur la , l’essieu 1 comprend un gousset 15 placé dans la cavité longitudinale 7 de la traverse 2, au contact du bras 3. Le gousset 15 s’étend entre une première extrémité 16 et une deuxième extrémité 17 selon une direction longitudinale alignée avec la traverse 2, et le gousset s’étend entre un premier bord 18 et un deuxième bord 19 selon une direction transversale sensiblement perpendiculaire à la direction longitudinale. Les références 16, 17, 18, 19 pour les extrémités et les bords sont utilisées pour un confort de considération des figures. De manière arbitraire, la première extrémité 16 du gousset est au contact du bras 3, et solidarisé à celui-ci par tout moyen tel qu’une soudure. La deuxième extrémité 17 du gousset est reliée au pont 6 de la traverse 2, là encore par tout moyen tel qu’une soudure. Dans le même esprit, le premier bord 18 et le deuxième bord 19 du gousset 15 sont respectivement reliés à la première paroi latérale 4 et à la deuxième paroi latérale 5 de la traverse 2, là encore par tout moyen tel qu’une soudure. Le gousset 15 ferme la cavité longitudinale 7 à proximité du bras 3. L’association du gousset 15 avec la traverse 2 forme, à l’extrémité concernée de cette dernière, une boîte de torsion. Cela signifie que la résistance en torsion de la traverse 2 est augmentée au niveau de son extrémité, à proximité du bras 3. En conséquence les efforts mécaniques qui transitent entre la traverse 2 et le bras 3 sont intenses. C’est pourquoi le gousset 15 comprend au moins un lobe 20, 21 qui prolonge l’extrémité 16 en contact avec le bras 3 dans la direction transversale au-delà de la largeur de la traverse 2. De manière non limitative, il est ici prévu un premier lobe 20 et un deuxième lobe 21. La largeur de la traverse 2 est la distance qui va de de la première paroi latérale 4 à la deuxième paroi latérale 5. Par conséquent le premier lobe 20 s’étend dans un sens d’éloignement de la première paroi 4, et le deuxième lobe 21 s’étend dans un sens d’éloignement de la deuxième paroi 5. Les lobes 20, 21 augmentent la surface du gousset 15 au niveau de sa première extrémité 16. Cette surface est solidarisée au bras 3 encore une fois par une soudure ou tout moyen équivalent. Il s’ensuit que les contraintes mécaniques exercées par le gousset 15 sur le bras 3 sont modérées. En conséquence la fiabilité de l’essieu 1 est meilleure. On voit bien sur les figures 3 et 4 que l’extrémité 22 du premier lobe 20 est arrondie, et que l’extrémité 23 du deuxième lobe 21 est arrondie. Ces formes courbes favorisent la réduction des concentrations de contraintes. On observe également que la première extrémité 16 du gousset 15 est droite. Cela va dans un sens de simplification de la fabrication. De manière alternative, comme on peut le voir sur la , la première extrémité 16 du gousset 15 présente une échancrure 25. Cela permet la réalisation d’un cordon de soudure plus long entre le bras 3 et le gousset 15, pour une résistance mécanique accrue. L’invention n’est pas limitée aux formes de réalisation décrites, et comprend tous les équivalents pouvant entrer dans la portée des revendications qui vont suivre. Notamment, il peut être prévu diverses variantes de formes pour la première extrémité 16 du gousset 15. Essieu (1) pour véhicule, l’essieu (1) comprenant une traverse (2) dont le profil délimite une cavité longitudinale ouverte (7), l’essieu (1) comprenant un bras (3) relié à l’une des extrémités de la traverse (2) et un bras relié à l’autre des extrémités de la traverse (2), chaque bras (3) présentant une extrémité (8) prévue pour être reliée à la caisse du véhicule et une extrémité (9) prévue pour être reliée à une roue du véhicule, l’essieu (1) comprenant encore au moins un gousset (15) situé dans la cavité ouverte (7) au contact d’un bras (3), le gousset (15) s’étendant entre une première extrémité (16) et une deuxième extrémité (17) selon une direction longitudinale alignée avec la traverse (2), le gousset (15) s’étendant entre un premier bord (18) et un deuxième bord (19) selon une direction transversale sensiblement perpendiculaire à la direction longitudinale, caractérisé par le fait qu’une extrémité (16) du gousset (15) est en contact avec le bras (3) selon la largeur de la traverse (2), et par le fait que le gousset (15) comprend au moins un lobe (20, 21) qui prolonge l’extrémité (16) en contact avec le bras (3) dans la direction transversale au-delà de la largeur de la traverse (2). Essieu (1) pour véhicule selon la revendication 1, dans lequel le gousset (15) comprend deux lobes (20, 21) qui prolongent l’extrémité (16) en contact avec le bras (3) dans la direction transversale au-delà de la largeur de la traverse (2). Essieu (1) pour véhicule selon la revendication 1 ou 2, dans lequel chaque lobe (20, 21) d’un gousset (15) présente une extrémité (22, 23) arrondie. Essieu (1) pour véhicule selon l’une des revendications 1 à 3, dans lequel l’extrémité (16) du gousset (15) en contact avec le bras (3) est droite. Essieu (1) pour véhicule selon l’une des revendications 1 à 3, dans lequel l’extrémité (16) du gousset (15) en contact avec le bras (3) présente une échancrure (25). Essieu (1) pour véhicule selon l’une des revendications 1 à 5, dans lequel la première extrémité (16) et la deuxième extrémité (17) du gousset (15) n’ont pas la même longueur. Essieu (1) pour véhicule selon l’une des revendications 1 à 6, dans lequel la traverse (2) comprend une première paroi latérale (4) et une deuxième paroi latérale (5) reliées par un pont (6), au moins un lobe (20, 21) du gousset (15) s’étendant entre le bras (3) et une portion d’au moins une paroi latérale (4, 5). Essieu (1) pour véhicule selon l’une des revendications 1 à 7, lequel comprend un gousset (15) situé dans la cavité ouverte (7) au contact d’un bras (3), et un gousset situé dans la cavité ouverte (7) au contact de l’autre bras. Gousset (15) pour essieu (1) de véhicule, le gousset (15) s’étendant entre une première extrémité (16) et une deuxième extrémité (17) selon une direction longitudinale, le gousset (15) s’étendant entre un premier bord (18) et un deuxième bord (19) selon une direction transversale sensiblement perpendiculaire à la direction longitudinale, le gousset (15) comprenant au moins un lobe (20, 21) qui prolonge une extrémité (16) dans la direction transversale, l’extrémité (16) du gousset (15) étant droite. Gousset (15) pour essieu (1) de véhicule, le gousset (15) s’étendant entre une première extrémité (16) et une deuxième extrémité (17) selon une direction longitudinale, le gousset (15) s’étendant entre un premier bord (18) et un deuxième bord (19) selon une direction transversale sensiblement perpendiculaire à la direction longitudinale, le gousset (15) comprenant au moins un lobe (20, 21) qui prolonge une extrémité (16) dans la direction transversale, l’extrémité (16) du gousset (15) présentant une échancrure (25).