Brevet FR3153793A1 — publié le 20250411

L’invention concerne une structure avant de véhicule automobile comprenant : une partie de caisse de carrosserie présentant une extrémité avant et un compartiment moteur délimité par une partie de fond et deux parois latérale présentant respectivement des bordures supérieures (22’) d’appui ; deux porte-moyeux (24’) opposés l’un de l’autre, reliés respectivement, d’une part à ladite partie de fond par deux bras de suspension, et d’autre part auxdites bordures supérieures (22’) par deux dispositifs d’amortissement (30’) ; deux organes ressorts reliant respectivement lesdits deux porte-moyeux (24’) à ladite partie de caisse ; deux arbres de transmission (42’) reliés respectivement auxdits deux porte-moyeux (24’). Et, lesdits deux organes ressorts sont reliés respectivement auxdits deux porte-moyeux (24’) par l’intermédiaire desdits deux bras de suspension, tandis que lesdits deux dispositifs d’amortissement (30’) sont montés respectivement à l’opposé de ladite extrémité avant par rapport auxdits deux arbres de transmission (42’). Figure à publier avec l’abrégé : Fig. 2B Structure avant de véhicule automobile La présente invention se rapporte à une structure avant de véhicule automobile visant à réduire sensiblement la hauteur de certaines parties de caisse de carrosserie par rapport au sol. Des structures avant de véhicule automobile connues comportent une partie de caisse de carrosserie dans laquelle est aménagé le compartiment moteur. Celui-ci est délimité de l'habitacle par un tablier s'étendant transversalement et à l'opposé, par une paroi avant. Aussi, le compartiment moteur présente une partie de fond comprenant un berceau et deux parois latérales dressées en regard l'une de l'autre par rapport à la partie de fond. Les parois latérales présentent des bordures supérieures qui s'écartent l'une de l'autre pour rejoindre les ailes du véhicule. En outre, les structures comportent, deux porte-moyeux, aussi appelés porte-fusées, opposés l'un de l'autre, s’étendant respectivement dans le prolongement de deux arbres de transmission auxquels ils sont reliés. Les deux arbres de transmission sont issus du groupe moteur installé sur le berceau. Ainsi, les porte-moyeux supportent les roulements mécanique et le moyeu des roues. Les deux portes-moyeux sont reliés usuellement au berceau par l'intermédiaire de deux bras de suspension respectivement, et également aux bordures supérieures des parois latérales par l'intermédiaire de deux dispositifs d'amortissement. Les dispositifs d'amortissement sont alors couplés à des ressorts hélicoïdaux et ils sont alors reliés aux bordures supérieures par l'intermédiaire de coupelles de suspension. Les ressorts hélicoïdaux viennent prendre appui dans les coupelles de suspension. De la sorte, les dispositifs d'amortissement et les ressorts s'étendent à la verticale des arbres de transmission. Ils présentent une longueur minimale qui oblige à prévoir des deux bordures d’une hauteur suffisamment importante par rapport aux berceau et aux arbres de transmission pour pouvoir les installer. Aussi, la hauteur des parois latérales délimitant le compartiment moteur, et par conséquent, la hauteur de la structure avant du véhicule par rapport au sol est conditionnée par les dispositifs d'amortissement du véhicule. Un problème qui se pose et que vise à résoudre la présente invention est de fournir une structure avant de véhicule automobile qui puisse être abaissée par rapport au sol comparativement aux structures selon l’art antérieur. Dans ce but, et selon un premier objet, il est proposé une structure avant de véhicule automobile comprenant : une partie de caisse de carrosserie présentant une extrémité avant et un compartiment moteur délimité par une partie de fond et deux parois latérale en regard dressées par rapport à ladite partie de fond, lesdites deux parois latérales présentant respectivement des bordures supérieures d’appui s’étendant à l’opposé l’une de l’autre ; deux porte-moyeux opposés l’un de l’autre, reliés respectivement, d’une part à ladite partie de fond par deux bras de suspension, et d’autre part auxdites bordures supérieures par deux dispositifs d’amortissement ; deux organes ressorts reliant respectivement lesdits deux porte-moyeux à ladite partie de caisse ; deux arbres de transmission reliés respectivement auxdits deux porte-moyeux et s’étendant l’un vers l’autre. Aussi, lesdits deux organes ressorts sont reliés respectivement auxdits deux porte-moyeux par l’intermédiaire desdits deux bras de suspension, tandis que lesdits deux dispositifs d’amortissement sont montés respectivement à l’opposé de ladite extrémité avant par rapport auxdits deux arbres de transmission. Ainsi, une caractéristique de l'invention réside, tout d'abord dans la mise en œuvre des organes ressorts au niveau des bras de suspension, et non plus au-dessus des portes-moyeux. Ensuite, elle réside dans la mise en œuvre des dispositifs d'amortissement en arrière des arbres de transmission, de manière à pouvoir les abaisser. Partant, il est possible de concevoir les parois latérales du compartiment moteur, et partant les bordures, plus basses. En conséquence, il est possible de concevoir une structure avant de véhicule automobile plus basses par rapport au sol. Autrement dit, la seule hauteur de la partie avant du véhicule, entre le capot et le soubassement, peut être réduite par rapport aux véhicules selon l’art antérieur. Cela présente des avantages, notamment en cas de « choc piéton ». De plus, une telle configuration permet une plus grande liberté de conception des structures avant de véhicule automobile. Selon une caractéristique de mise en œuvre de l'invention particulièrement avantageuse, lesdits deux organes ressorts sont solidaires de ladite partie de fond. La partie de fond comprend avantageusement un berceau, lequel supporte la motorisation. Ainsi, les organes ressorts sont avantageusement solidaires du berceau du véhicule automobile. En outre, lesdits deux bras de suspension sont solidaires de ladite partie de fond. Les deux bras de suspension sont ainsi montés respectivement, articulés sur la partie de fond, et plus précisément sur le berceau du véhicule automobile. De plus, chaque dispositif d’amortissement présente une partie médiane reliée au porte-moyeu. Les dispositifs d'amortissement s'étendent longitudinalement car usuellement, il comporte un cylindre rempli d'un fluide visqueux et dans lequel est monté à coulissement une tige munie d'un piston divisant le cylindre en deux chambres. Par exemple, le piston présente un orifice de passage ou un circuit d’écoulement du fluide d’une chambre dans l’autre. Ainsi, en reliant non plus l'extrémité du dispositif d'amortissement au porte-moyeu, mais sa partie médiane, on abaisse nécessairement son extrémité par rapport au porte-moyeu. Et en conséquence, comme on l’expliquera dans la suite de la description, on peut concevoir des parois latérales plus basses. Aussi, chaque dispositif d’amortissement présente une extrémité inférieure opposée à une extrémité supérieure, et ladite extrémité supérieure est orientée vers ladite extrémité avant, tandis que ladite extrémité inférieure est orientée à l’opposé de ladite extrémité avant. Ainsi, le dispositif d'amortissement est sensiblement incliné, de façon que son extrémité supérieure puisse demeurer sensiblement à l'aplomb de l'arbre de transmission, tandis que son extrémité inférieure en est écartée vers l'arrière pour pouvoir s'y étendre normalement. En outre, lesdites deux dispositifs d'amortissement s'étendent dans un même plan vertical comme on l'expliquera plus en détail dans la suite de la description. Par ailleurs, selon une première variante de réalisation, lesdits deux organes ressorts sont respectivement reliés auxdits bras de suspension pour fonctionner en torsion. Autrement dit, les organes ressorts comportent une tige en acier solidaire du berceau et venant s'étendre parallèlement aux bras de suspension en se terminant par un retour relié audit bras de suspension. Le retour est par exemple relié audit bras de suspension par une liaison pivot ou rotule. De la sorte, le pivotement du bras de suspension provoque le pivotement du retour et par conséquent, la torsion de la tige en acier. La déformation en torsion de la tige provoque alors un retour élastique formant ainsi ressort. Selon une deuxième variante de réalisation, lesdits deux organes ressorts sont respectivement reliés auxdits bras de suspension pour fonctionner en flexion. C'est ici le fléchissement élastique d'une lame d'acier qui opère pour former ressort. Selon un deuxième objet, il est proposé un véhicule automobile comprenant une structure avant telle que décrite ci-dessus. D’autres particularités et avantages de l’invention ressortiront à la lecture de la description faite ci-après d’un mode de réalisation particulier de l’invention, donné à titre indicatif mais non limitatif, en référence aux dessins annexés sur lesquels : FIG. 1 est une vue schématique partielle en coupe transversale d’une structure avant de véhicule automobile conforme à l’art antérieur ; FIG. 1 est une vue schématique partielle en coupe axiale de l’objet de la FIG. 1 ; FIG. 2 est une vue schématique partielle en coupe transversale d’une structure avant de véhicule automobile conforme à l’invention ; et, FIG. 2 est une vue schématique partielle en coupe axiale de l’objet de la FIG. 2 La FIG. 1 montre partiellement, en coupe transversale, une structure avant de véhicule automobile, selon l’art antérieur. Plus précisément, il est montré sur la FIG. 1 , une partie de caisse de carrosserie incluant une suspension de type « pseudo MacPherson », permettant de relier les éléments non suspendus du véhicule automobile aux éléments suspendus. La structure s’inscrit dans un repère orthogonal X, Y, Z, dans lequel l’axe X s’étend selon une direction longitudinale avant-arrière du véhicule automobile, 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. Ainsi, la FIG. 1 montre la roue avant droite 10 d'un véhicule automobile en appui sur le sol, une paroi de surface horizontale 12. Aussi, apparaît le compartiment moteur 14, délimité latéralement par une paroi latérale droite 16 et par une partie de fond 18 comprenant un berceau 20. La paroi latérale droite 16 présente une bordure supérieure 22 recourbée qui vient s'étendre sensiblement horizontalement à l'opposé du compartiment moteur 14. La bordure supérieure 22 rejoint le bord supérieur de l’aile, non représentée, du véhicule. Aussi, la roue 10 est solidaire d'un porte-moyeu 24, aussi appelé porte-fusée. Ce dernier est maintenu en équilibre, d'une part par un bras de suspension 26, monté articulé sur le berceau 20 et sur le porte-moyeu 24, et d'autre part par une jambe de force 28, s'étendant verticalement selon la composante z, du porte-moyeu 24 jusqu'à la bordure supérieure 22 de la paroi latérale droite 16. La jambe de force 28 comprend un dispositif d'amortissement 30 comportant, d'une part un cylindre 32 garni d'un fluide, et d'autre part, une tige 34 munie d'un piston ajouré monté à coulissement à l'intérieur du cylindre 32. Le cylindre 32 présente une extrémité inférieure 33 reliée au porte-moyeu 24, tandis que la tige 34 présente une extrémité supérieure 35 venant en appui dans le fond d'une coupelle supérieure 36, elle-même en appui contre la bordure supérieure 22. De surcroît, la jambe de force 28 comprend une coupelle inférieure 38 solidaire du cylindre 32, et un ressort hélicoïdal 40 entourant la tige 34 et venant en prise axiale entre les deux coupelles 36, 38. En outre, le porte-moyeu 24 est solidaire d'un arbre de transmission droit 42. Ce dernier s'étend transversalement vers le centre du compartiment moteur 14 pour rejoindre le boîtier de différentiel non représenté. On retrouve sur la FIG. 1 en parallèle des éléments représentés sur la FIG. 1 , vus depuis l'intérieur du compartiment moteur 14. Ainsi, on comprend que l'arbre moteur droit 42 s'étend précisément à l'aplomb de la jambe de force droite 28 et que le cylindre 32 du dispositif d'amortissement 30 vient s'étendre au voisinage de l'arbre de transmission 42. Tous les éléments décrits ci-dessus concernent la seule partie droite de la structure avant de véhicule automobile. Toutefois, ils sont reproduits à l’identique dans la partie gauche de manière symétrique par rapport à un plan médian vertical axial parallèle au plan X,Z. De la sorte, on comprend sur ces FIG. 1 et FIG. 1 , qu'il est impossible de diminuer la hauteur de la paroi latérale 16 et par conséquent, d'abaisser significativement la hauteur de sa bordure supérieure 22 par rapport au sol 12, compte tenu de la situation de la jambe de force 28. Et l’objet de l'invention, que l'on exposera ci-dessous en référence aux FIG. 2 et FIG. 2 , vise précisément une nouvelle architecture permettant de réduire la hauteur de la paroi latérale 16 tout en conservant les caractéristiques de la suspension. Aussi, les éléments identiques ou analogues à ceux illustrés sur les FIG. 1 et FIG. 1 , et présentant la même fonction, porteront la même référence affectée d'un signe prime : « ' ». Ainsi, la FIG. 2 montre une roue avant droite 10' d'un véhicule automobile en appui sur une paroi de surface horizontale 12'. Aussi, apparaît le compartiment moteur 14', délimité latéralement par une paroi latérale droite 16' et par une partie de fond 18' comprenant un berceau 20'. Par rapport au mode de mise en œuvre conforme à l'art antérieure illustré sur les FIG. 1 et FIG. 1 , il a été imaginé selon l'invention, tout d'abord de découpler les fonctions d'amortisseur et de déformation élastique. Autrement dit, le dispositif d'amortissement 30' est dissocié de l'élément formant ressort 40'. Ainsi, tout d'abord, on installe une barre de torsion 40' sur la paroi de fond 18' et le berceau 20'. La barre de torsion 40' présente une extrémité en prise dans le berceau 18' et une partie libre 44' qui vient s'étendre sensiblement parallèlement au bras de suspension 26'. Et la barre de torsion 40' présente une extrémité en retour 46' solidaire du bras de suspension 26’. Avantageusement, l’extrémité en retour 46’ est montée à pivotement sur le bras de suspension 26’. Ainsi, la fonction ressort entre la caisse de carrosserie et le porte-moyeu 24’, n’est plus assurée par un ressort hélicoïdal, mais par la barre de torsion 40’ par l’intermédiaire du bras de suspension 26’. La barre de torsion 40’ se déforme élastiquement par rotation selon son propre axe. En outre, le dispositif d'amortissement 30’, conservé dans sa forme, est agencé différemment. Ainsi, comme illustré, vu de l’extérieur sur la FIG. 2 , le cylindre 32’ du dispositif d’amortissement 30’ présente une zone médiane inférieure 48’ équipée d’une oreille 50’ encastrée et maintenue par deux vis au porte-moyeu 24’, à l’arrière de l’arbre de transmission 42’. Ainsi, l’extrémité inférieure 33’ du cylindre 32’ s’étend à l’arrière de l’arbre de transmission 42’, tandis que l’extrémité supérieure 35’ vient s’étendre sensiblement au droit de l’arbre de transmission 42’. Ainsi, le dispositif d’amortissement 30’ est incliné et abaissé par rapport au dispositif d’amortissement 30 montré sur les FIG. 1 et FIG. 1 conformément à l’art antérieur. En conséquence, la hauteur de la paroi latérale 16’ peut être réduite, et sa bordure 22’ courbée peut venir s’étendre à un niveau rapproché du niveau de la partie de fond 18’, par rapport à la position relative de la bordure supérieure 22 et de la partie de fond 18 selon l’art antérieur. Ainsi, l’extrémité supérieure 35’ de la tige 34’ vient en appui précisément contre la bordure supérieure 22, par l’intermédiaire d’une coupelle 36’. De la sorte, le dispositif d’amortissement 30’ joue son rôle d’amortissement d’un côté, tandis que la barre de torsion 40’ joue son rôle ressort d’un autre côté, indirectement par l’intermédiaire du bras de suspension 26’. La partie gauche de la structure avant est agencée de la même façon et est symétrique par rapport au plan médian vertical. L’invention concerne également un véhicule automobile présentant la structure avant telle que décrite ci-dessus. Structure avant de véhicule automobile comprenant : - une partie de caisse de carrosserie présentant une extrémité avant et un compartiment moteur (14’) délimité par une partie de fond (18’) et deux parois latérale (16’) en regard dressées par rapport à ladite partie de fond, lesdites deux parois latérales (16’) présentant respectivement des bordures supérieures (22’) d’appui s’étendant à l’opposé l’une de l’autre ; - deux porte-moyeux (24’) opposés l’un de l’autre, reliés respectivement, d’une part à ladite partie de fond (18’) par deux bras de suspension (26’), et d’autre part auxdites bordures supérieures (22’) par deux dispositifs d’amortissement (30’) ; - deux organes ressorts (40’) reliant respectivement lesdits deux porte-moyeux (24’) à ladite partie de caisse ; - deux arbres de transmission (42’) reliés respectivement auxdits deux porte-moyeux (24’) et s’étendant l’un vers l’autre ; caractérisée en ce que lesdits deux organes ressorts (40’) sont reliés respectivement auxdits deux porte-moyeux (24’) par l’intermédiaire desdits deux bras de suspension (26’), tandis que lesdits deux dispositifs d’amortissement (30’) sont montés respectivement à l’opposé de ladite extrémité avant par rapport auxdits deux arbres de transmission (42’). Structure avant selon la revendication 1, caractérisée en ce que lesdits deux organes ressorts (40’) sont solidaires de ladite partie de fond (18’). Structure avant selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que lesdits deux bras de suspension (26’) sont solidaires de ladite partie de fond (18’). Structure avant selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que ladite partie de fond (18’) comprend un berceau (20’). Structure avant selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que chaque dispositif d’amortissement (30’) présente une partie médiane (48’) reliée au porte-moyeux (24’). Structure avant selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que chaque dispositif d’amortissement (30’) présente une extrémité inférieure (33’) opposée à une extrémité supérieure (35’), et en ce que ladite extrémité supérieure (35’) est orientée vers ladite extrémité avant, tandis que ladite extrémité inférieure (33’) est orientée à l’opposé de ladite extrémité. Structure avant selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que lesdits deux dispositifs d’amortissement (30’) s’étendent dans un même plan vertical. Structure avant selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que lesdits deux organes ressorts (40’) sont respectivement reliés auxdits bras de suspension (26’) pour fonctionner en torsion. Structure avant selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que lesdits deux organes ressorts sont respectivement reliés auxdits bras de suspension pour fonctionner en flexion. Véhicule automobile comprenant une structure avant selon l’une quelconque des revendications 1 à 9.