Brevet FR3160922A1 — publié le 20251010

La présente invention concerne un essieu (10’) de véhicule automobile. Il comprend : deux bras de suspension (12’) présentant chacun une extrémité avant et une extrémité arrière ; une traverse (16’) reliant en T les bras de suspension dans une zone intermédiaire, lesdits deux bras présentant chacun une portion arrière formant deux angles arrière avec ladite traverse (16’) ; deux coupelles d’appui (44’) présentant, d’une part une face supérieure (65’) pour pouvoir recevoir un ressort en appui, et d’autre part une bordure avant (48’) soudée à ladite traverse et une bordure latérale (50’) soudée à ladite portion arrière. Ladite bordure avant (48’) desdites deux coupelles (44’) présente une surface d’applique (74’) contre ladite traverse, supérieure à la section desdites deux coupelles (44’) selon un plan Pp’ s’étendant perpendiculairement à ladite face supérieure (65’) et le long de ladite bordure avant (48’). Figure à publier avec l’abrégé : Fig. 2 Essieu arrière torsible La présente invention se rapporte à un essieu arrière torsible de véhicule automobile. Ces essieux arrière torsibles comprennent usuellement une paires de bras de suspension reliés entre eux par une traverse. Les bras de suspension présentent une extrémité avant montée à pivotement sur le châssis en sous-face, et à l’opposé, une extrémité arrière recevant un support de roue pour accueillir une roue. La traverse relie en T les deux bras de suspension dans une zone intermédiaire située entre leur extrémité avant et leur extrémité arrière. Ainsi, les deux bras présentent chacun une portion arrière s’étendant de la zone intermédiaire à l’extrémité arrière en formant deux angles arrière avec la traverse. Et deux coupelles d’appui sont montées respectivement dans les deux angles arrière pour recevoir deux ressorts hélicoïdaux installés selon une composante verticale. Chacune des coupelles présente une face supérieure pour pouvoir recevoir le ressort en appui. En outre, elles présentent chacune, une bordure avant soudée à la traverse et une bordure latérale soudée à la portion arrière du bras correspondant. Les coupelles permettent non seulement de recevoir les ressorts hélicoïdaux en appui, mais aussi de maintenir les bras et la traverse en position fixe selon des directions sensiblement perpendiculaires. De tels essieux arrière torsibles sont compacts et relativement légers. Aussi ils sont communément installés sur différents véhicules automobiles utilitaires ou non, et généralement d’entrée de gamme. En outre, ces différents véhicules automobiles sont fabriqués sur une plate-forme commune avec des éléments présentant des géométries propres à chacun des véhicules. Néanmoins, on cherche à réduire autant que faire se peut, le nombre de pièces différentes pour les différents types de véhicules. Toutefois, les éléments des essieux de certains véhicules sont plus ou moins sollicités comparativement aux éléments des essieux d’autres véhicules réalisés sur la même plate-forme. Notamment, les efforts qui s’exercent sur les bras de suspension et sur la traverse peuvent solliciter localement la traverse par l’intermédiaire des coupelles. Aussi, un problème qui se pose et que vise à résoudre la présente invention est de fournir un essieu arrière torsible qui puisse être obtenu sur une même plate-forme dans différentes architectures possibles, sans pour autant compromettre la tenue en fatigue de certaines zones pour certaines architectures. Dans le but de résoudre ce problème, et selon un premier objet, il est proposé un essieu arrière de véhicule automobile comprenant : une paires de bras de suspension, chacun des bras de suspension présentant une extrémité avant adaptée à être montée à pivotement sur un châssis de véhicule et une extrémité arrière recevant un support de roue ; une traverse reliant en T les bras de suspension dans une zone intermédiaire située entre ladite extrémité avant et ladite extrémité arrière, lesdits deux bras présentant chacun une portion arrière s’étendant de ladite zone intermédiaire à ladite extrémité arrière et formant deux angles arrière avec ladite traverse ; et deux coupelles d’appui montées respectivement dans lesdits deux angles arrière, chacune desdites coupelles présentant, d’une part une face supérieure pour pouvoir recevoir un ressort en appui, et d’autre part une bordure avant soudée à ladite traverse et une bordure latérale soudée à ladite portion arrière. Et, ladite bordure avant desdites deux coupelles présente une surface d’applique contre ladite traverse, supérieure à la section desdites deux coupelles selon un plan s’étendant perpendiculairement à ladite face supérieure et le long de ladite bordure avant. Ainsi, une caractéristique de l’invention réside dans la mise en œuvre d’une coupelle dont la surface d’applique sur la traverse est supérieure à la section droite de la coupelle, prise en arrière de la bordure avant. De la sorte, on augmente la surface de contact entre la coupelle et la traverse et en conséquence, on diminue les contraintes que les coupelles exercent sur la traverse, et ce par unité de surface. Conséquemment, la tenue en fatigue de la traverse est préservée localement. Selon une première variante d’exécution, ladite bordure avant présente une extension latérale, de sorte que ladite bordure avant présente une longueur supérieure à la longueur de ladite section droite. Autrement dit, la coupelle présente un élargissement local au niveau de sa bordure en liaison avec la traverse. De la sorte, on augmente la longueur de la liaison entre la bordure avant et la traverse. Les coupelles sont reliées à la traverse grâce à un joint de soudure appliqué entre la bordure avant et la traverse. Selon cette première variante d’exécution, ladite bordure avant s’étend à l’opposé de ladite bordure latérale. Autrement dit, la bordure vient s’appliquer contre la traverse à l’opposé du bras contigu. Selon une deuxième variante d’exécution, ladite bordure est courbée à l’opposé de ladite face supérieure selon des génératrices parallèles audit plan pour épouser la surface de ladite traverse. Ainsi, la courbure de la bordure est réalisée de manière à pouvoir coopérer avec la surface de la traverse et assurer une plus grande surface de contact. En outre, un cordon de soudure est également appliqué à la jointure entre la bordure et la traverse pour les lier l’une avec l’autre. De la sorte, les contraintes qu’exercent la bordure avant de la coupelle sur la traverse s’établissent sur une plus grande surface et n’endommagent pas ainsi localement la traverse. La surface d’application de la bordure sur la traverse est à comparer à la surface d’application qu’aurait la bordure avant de la coupelle si elle correspondait à la tranche de la coupelle, sans son extension latérale correspondant à la première variante d’exécution. En outre, selon l’invention, chacune desdites coupelles présente une bordure arrière libre opposée à ladite bordure avant et une bordure latérale libre opposée à ladite bordure latérale soudée, et lesdites bordures libres se rejoignent en formant un arc de cercle. De la sorte, on diminue l’encombrement des coupelles sans pour autant réduire leur résistance à la déformation ni leurs performances dans le maintien des bras et de la traverse ensemble. De surcroît, conformément à l’invention, lesdites bordures libres de chacune desdites coupelles sont préférentiellement recourbées à l’opposé de ladite face supérieure. Autrement dit, les coupelles présentent un bord tombé. De la sorte, on vient rigidifier le bord de la coupelle et on augmente par là-même sa résistance à la déformation. Par ailleurs, selon l’invention, ladite traverse est tubulaire. Les deux extrémités de la traverse tubulaire sont alors échancrées de manière à former une « gueule de loup » pour recevoir les bras. Les bras et les extrémités de la traverse sont alors reliées ensemble au moyen de cordons de soudure ménagés à la jointure entre les bras et les extrémités. Avantageusement, et selon l’invention, chacune desdites coupelles présente une déformation de symétrie circulaire s’étendant en saillie de ladite surface supérieure. Ainsi, l’extrémité des ressorts hélicoïdaux vient alors en applique à plat sur la face supérieure de la coupelle autour de la déformation circulaire. Ainsi, l’extrémité des ressorts hélicoïdaux est maintenue en position fixe par rapport aux coupelles selon leur plan moyen. Aussi, selon un autre objet, l’invention concerne véhicule automobile comprenant un essieu arrière torsible, tel que décrit ci-dessus. D’autres particularités et avantages de l’invention ressortiront à la lecture de la description faite ci-après de modes de réalisation particuliers de l’invention, donnés à titre indicatif mais non limitatif, en référence aux dessins annexés sur lesquels : FIG. 1 est une vue schématique en perspective de dessus d’un essieu arrière de véhicule automobile conformément à l’art antérieur ; FIG. 2 est une vue schématique partielle en perspective de dessus d’un essieu arrière conformément à l’invention et selon une première variante d’exécution ; FIG. 3 est une vue schématique de détail de l’objet de la FIG. 2 ; et, FIG. 4 est une vue schématique de détail en perspective d’un élément de l’invention analogue à celui de la FIG. 3 selon une deuxième variante d’exécution. La FIG. 1 montre, vu de dessus, un essieu arrière 10 de véhicule automobile selon l’art antérieur. Et les FIG. 2 à FIG. 4 montrent les modifications apportées à cet essieu arrière 10 faisant l’objet de l’invention selon deux variantes d’exécution. L’essieu arrière 10 s’inscrit dans un repère orthogonal X, Y, Z, du véhicule automobile, dans lequel l’axe X s’étend selon une direction longitudinale avant-arrière, orienté vers l’arrière ; l’axe Y s’étend selon une direction transversale du véhicule, orienté de la gauche vers la droite lorsque l’on est en situation de roulage ; et l’axe Z s’étend selon une direction verticale, orienté à l’opposé du sol. Aussi, les deux bras de suspension 12, 14 sont tubulaires L’essieu arrière 10 comporte un bras de suspension gauche 12 et un bras de suspension droit opposé 14. Les deux bras de suspension 12, 14 sont symétriques l’un de l’autre par rapport à un plan médian Pm. En outre, les deux bras de suspension 12, 14 sont reliés ensemble par une traverse tubulaire 16. Le bras de suspension gauche 12 présente une extrémité avant gauche 18 opposée à une extrémité arrière gauche 20, tandis que le bras de suspension droit 14 présente une extrémité avant droite 22 opposée à une extrémité arrière droite 24. Les extrémités avant 18, 22 des deux bras 12, 14 sont équipées d’une douille 26 s’étendant transversalement. Les douilles 26 permettent de relier les deux extrémités 18, 22 des bras en sous-face du châssis d’un véhicule automobile. Les deux bras 12, 14 sont montés à pivotement sur le châssis à l’arrière du véhicule par l’intermédiaire de silentblocs. Les silentblocs sont engagés à travers les douilles 26 et ils permettent de filtrer les vibrations des bras. À l’opposé, les extrémités arrière 20, 24 des deux bras 12, 14 sont équipées de supports de roue 28. Aussi, la traverse 16 présente deux extrémités opposées, une extrémité gauche 30 et une extrémité droite 32. Et les deux extrémités 30, 32 sont entaillées en « gueule de loup » pour former deux sièges adaptés à recevoir respectivement les deux bras 12, 14. Ainsi, les deux extrémités 30, 32 reçoivent respectivement une zone intermédiaire 34 des deux bras 12, 14, située sensiblement aux deux tiers de la distance qui s’étend des extrémités arrière 20, 24 aux extrémités avant correspondantes 18, 22. Aussi, les bras 12, 14 sont reliés en T à la traverse 16 au moyen de cordons de soudure appliqués aux jointures entre les deux extrémités 30, 30 de la traverse 16 et respectivement les zones intermédiaires 34 des deux bras 12, 14. Ainsi, la zone intermédiaire 34 délimite, pour le bras gauche 12 une portion arrière gauche 36 s’étendant de la zone intermédiaire 34 jusqu’à l’extrémité arrière gauche 20 et pour le bras droit 14, une portion arrière droite 38 s’étendant de la zone intermédiaire 34 jusqu’à l’extrémité arrière droite 24. La portion arrière gauche 36 et la portion arrière droite 38 forment respectivement avec la traverse 16 un angle arrière gauche 40 et un angle arrière droit 42. L’essieu 10 comprend une coupelle gauche 44 installée dans l’angle arrière gauche 40 et une coupelle droite 46 installée dans l’angle arrière droit 42. Les coupelles 44, 46 sont obtenues par un procédé de découpage-emboutissage d’une plaque métallique. La plaque métallique présente par exemple une épaisseur comprise entre 1 mm et 3 mm. Selon un mode de mise en œuvre particulièrement avantageux de l’invention, la plaque métallique présente une épaisseur de 2 mm. La coupelle gauche 44 présente une bordure avant gauche 48 soudée sur la traverse 16 et une bordure latérale gauche 50 soudée sur la portion arrière gauche 36 du bras gauche 12. Et à l’opposé, la coupelle droite 46 présente une bordure avant droite 52 soudée sur la traverse 16 et une bordure latérale droite 54 soudée sur la portion arrière droite 38. Les coupelles 44, 46 s’étendent sensiblement dans le plan moyen défini par la traverse 16 et les deux bras de suspension 12, 14. Aussi, la coupelle gauche 44 présente une bordure latérale gauche libre 56 opposées à la bordure latérale gauche 50 et une bordure arrière gauche libre 58 opposées à la bordure avant gauche 48. Les deux bordures libres 56, 58 sont sensiblement perpendiculaires l’une par rapport à l’autre et elles se rejoignent en formant un arc de cercle gauche 60. La coupelle gauche 44 présente également une face supérieure gauche 65 opposée à une face inférieure gauche 67. Aussi, on observera que les bordures libres 56, 58 sont dressées par rapport à la face inférieure gauche 67. De la sorte, ces bordures libres 56, 58 dressées permettent d’augmenter la rigidité de la coupelle 44. À l’opposé, la coupelle droite 46 présente une bordure latérale droite libre 62 opposée à la bordure latérale droite 54 et une bordure arrière droite libre 64 opposée à la bordure avant droite 52. Les deux bordures libres 62, 64 sont sensiblement perpendiculaires et elles se rejoignent en formant un arc de cercle droit 66. La coupelle droite 46 présente une face supérieure droite 68 opposée à une face inférieure droite 70. De la même façon, les deux bordures libres 62, 64 sont dressées par rapport à la face inférieure droite 70 pour augmenter la rigidité de la coupelle droite 46. Les coupelles, gauche 44 et droite 46 permettent, d’une part de maintenir à l’équerre la traverse 16 et les deux bras, gauche 12, droit 14, et d’autre part de recevoir en appui sur la face supérieure 65, 68 des ressorts hélicoïdaux, non représentés. Les ressorts hélicoïdaux sont compressibles axialement selon une direction sensiblement perpendiculaire aux faces supérieures 65, 68. Par ailleurs, les coupelles présentent une déformation de symétrie circulaire formant un dôme 75 et s’étendant en saillie de ladite surface supérieure. De la sorte, les bases des ressorts viennent en appui axiale contre les faces supérieures 65, 68, autour de leur dôme 75. Partant, la base des ressorts en contact avec les faces supérieures 65, 68 est bloquée en translation suivant les plans définis respectivement par les coupelles 44, 46. On se référera à présent aux FIG. 2 et FIG. 3 montrant en détail, selon une première variante d’exécution, la mise en œuvre d’une coupelle gauche 44’ permettant de préserver la traverse 16’. Les éléments identiques à ceux représentés sur la FIG. 1 et jouant le même rôle porteront la même référence affectée d’un signe prime : « ‘ ». On se reportera tout d’abord sur la FIG. 3 montrant la seule coupelle gauche 44’. Toutefois, la coupelle droite, selon cette première variante exécution, présentera les mêmes caractéristiques. Ainsi, on retrouve la face supérieure 65’ de la coupelle 44’ et la bordure avant gauche 48’. Au-delà d’un plan Pp perpendiculaire à la face supérieure 65’ et s’étendant le long de la bordure 48’, cette dernière présente une extension latérale 72 s’étendant à l’opposé de la bordure latérale gauche 50’. Cette extension latérale 72 permet d’augmenter les dimensions de la surface d’applique 74’. La surface d’applique 74’ correspond à la tranche libre de la bordure 48’ prolongée par son extension latérale 72. Ainsi, la surface d’applique 74’ présente des dimensions supérieures à la section de la coupelle 44’ par le plan perpendiculaire Pp’, laquelle section correspond sensiblement à la surface d’applique de la coupelle gauche 44 telle qu’illustrée sur la FIG. 1 . La surface d’applique 74’ est ainsi fonction de l’épaisseur de la coupelle et de la longueur de la bordure 48’ prolongée par l’extension latérale 72. Ainsi, comme l’illustre la FIG. 2 , la surface d’applique 74’ contre la traverse 16’ est supérieure à celle de la bordure avant 48 de la coupelle gauche 44 présentée sur la FIG. 1 . Aussi, la bordure avant gauche 48’ est reliée à la traverse 16’ au moyen de cordons de soudure qui s’étendent à la jointure entre les deux. De la sorte, lorsque l’essieu 10’ est sollicité et notamment lorsque la portion arrière gauche 36’ tend à pivoter par rapport à la traverse 16’ en s’en rapprochant, la coupelle gauche 44’ vient s’opposer à ce rapprochement sans pour autant que la surface d’applique 74’ vienne poinçonner la traverse 16’. Ce poinçonnage opère notamment dans le prolongement de la bordure latérale gauche libre 56’, lorsque la bordure avant 48’ est dépourvue d’extension latérale 72. En effet, l’augmentation de la surface d’applique 74’ permet de diminuer les efforts qui s’exercent par unité de surface sur la traverse 16’. On se référera à présent à la FIG. 4 montrant selon une deuxième variante d’exécution, l’augmentation de la surface d’applique de la coupelle. Les éléments identiques à ceux représentés sur la FIG. 1 et jouant le même rôle porteront la même référence affectée d’un signe double prime : « ’’ ». La FIG. 4 montre la seule coupelle gauche 44’’ selon cette deuxième variante d’exécution. Toutefois, selon ce deuxième mode d’exécution la coupelle droite présente également les mêmes caractéristiques. Ainsi, on retrouve la bordure latérale gauche libre 56’’ de la coupelle gauche 44’’, en avant de la FIG. 4 et à l’opposé vers l’arrière, sa bordure latérale gauche 50’’. On retrouve également sa face supérieure 65’’ opposée à sa face inférieure 67’’. Et on retrouve, la bordure avant gauche 48’’, laquelle est courbée à l’opposé de la face supérieure selon des génératrices parallèles au plan Pp’’. Ainsi, la bordure avant gauche courbée 48’’ définit une surface d’applique 74’’ qui vient épouser la surface de la traverse 16’’. De la sorte, on obtient une surface d’applique plus importante que celle obtenue selon l’art antérieur. La bordure gauche courbée 48’’ est bien évidemment soudée sur la traverse 16’’ à la jointure entre les deux. Grâce aux dimensions de la surface d’applique 74’’ de la coupelle gauche 44’’ selon cette deuxième variante d’exécution, on obtient les mêmes avantages que ceux obtenus grâce à la coupelle gauche 44’ selon la première variante d’exécution. De la sorte, on prévient la traverse 16’’ des effets de poinçonnage de la coupelle gauche 44’’. En outre, tout comme dans la première variante d’exécution, la coupelle droite, non représentée, présente les mêmes caractéristiques structurelles et fonctionnelles, que la coupelle gauche 44’’. Essieu arrière (10) de véhicule automobile comprenant : - une paires de bras de suspension (12, 14), chacun des bras de suspension présentant une extrémité avant (18, 22) adaptée à être montée à pivotement sur un châssis de véhicule et une extrémité arrière (20, 24) recevant un support de roue (28) ; - une traverse (16) reliant en T les bras de suspension (12, 14) dans une zone intermédiaire (34) située entre ladite extrémité avant et ladite extrémité arrière, lesdits deux bras (12, 14) présentant chacun une portion arrière (36, 38) s’étendant de ladite zone intermédiaire (34) à ladite extrémité arrière (36, 38) et formant deux angles arrière (40, 42) avec ladite traverse (16) ; - deux coupelles d’appui (44, 46) montées respectivement dans lesdits deux angles arrière (40, 42), chacune desdites coupelles présentant, d’une part une face supérieure (65, 67 ; 68, 70) pour pouvoir recevoir un ressort en appui, et d’autre part une bordure avant (48, 52) soudée à ladite traverse (16) et une bordure latérale (50, 54) soudée à ladite portion arrière (36, 38) ; caractérisé en ce que ladite bordure avant (48, 52) desdites deux coupelles (44, 46) présente une surface d’applique (74’, 74’’) contre ladite traverse (16), supérieure à la section desdites deux coupelles (44, 46) selon un plan Pp s’étendant perpendiculairement à ladite face supérieure (65, 68) et le long de ladite bordure avant (48, 52). Essieu arrière selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite bordure avant (48’) présente une extension latérale (72) de sorte que ladite bordure avant (48’) présente une longueur supérieure à la longueur de ladite section droite. Essieu arrière selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite bordure avant (48’) s’étend à l’opposé de ladite bordure latérale (50’). Essieu arrière selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite bordure avant (48’’) est courbée à l’opposé de ladite face supérieure (65’) selon des génératrices parallèles audit plan Pp pour épouser la surface de ladite traverse (16). Essieu arrière selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que chacune desdites coupelles (44, 46) présente une bordure arrière libre (58, 64) opposée à ladite bordure avant (48, 52) et une bordure latérale libre (56, 62) opposée à ladite bordure latérale (50, 54) soudée, et en ce que lesdites bordures libres se rejoignent en formant un arc de cercle (60, 66). Essieu arrière selon la revendication 5, caractérisé en ce que lesdites bordures libres (58, 56 ; 64, 62) de chacune desdites coupelles (44, 46) sont recourbées à l’opposé de ladite face supérieure (65, 68). Essieu arrière selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ladite traverse (16) est tubulaire. Essieu arrière selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que chacune desdites coupelles (44, 46) présente une déformation de symétrie circulaire (75) s’étendant en saillie de ladite surface supérieure (65, 68). Véhicule automobile comprenant un essieu arrière (10) selon l’une quelconque des revendications 1 à 8.