FR2718391A1 - Anti=roll bar with lateral restraint for e.g. motor vehicles - Google Patents

Anti=roll bar with lateral restraint for e.g. motor vehicles Download PDF

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Abstract

The hollow centre section (10) of the bar (1) is mounted on the chassis by bearings (3,4), and has extensions (15) joined directly or indirectly to the suspension. Shoulders on the central section (10a, b) abut on the inner surfaces of the bearings to prevent sideways movement. The centre section may be in un-machined steel, or machined to provide a pre-determined stiffness. The thickness of the extensions and the methods of assembly may be varied to include bonding of the extensions to the centre section.

Description

La présente invention concerne un dispositif anti-dévers pour véhicule automobile. The present invention relates to an anti-roll device for a motor vehicle.

La liaison élastique entre les deux roues d'un même train ainsi que la fixation du train au moyen de paliers de fixation (3) au châssis du véhicule sont assurées notamment par des barres stabilisatrices antidévers qui permettent aussi de limiter les inclinaisons du véhicule dans les virages. The elastic connection between the two wheels of the same train as well as the fixing of the train by means of fixing bearings (3) to the chassis of the vehicle are ensured in particular by anti-roll stabilizer bars which also make it possible to limit the inclinations of the vehicle in the turns.

Les barres ont un profil général sensiblement en U. Dans certains cas, cependant ce profil comporte de multiples coudes pour se conformer à des éléments du moteur, du châssis ou de la suspension. Ce profil est constitué d'un tronçon central sensiblement horizontal rendu solidaire du châssis au moyen de paliers de fixation qui se prolonge de part et d'autre, via des tronçons coudés par deux branches sensiblement perpendiculaires audit tronçon central. Les branches perpendiculaires sont, en partie inférieure, raccordées, directement ou indirectement à des roues. The bars have a generally substantially U-shaped profile. In some cases, however, this profile has multiple bends to conform to elements of the engine, chassis or suspension. This profile consists of a substantially horizontal central section made integral with the chassis by means of fixing bearings which extends on either side, via sections bent by two branches substantially perpendicular to said central section. The perpendicular branches are, in the lower part, connected, directly or indirectly to wheels.

Les barres travaillent en torsion et en flexion pour limiter la gîte du véhicule; les branches du profil se déplaçant verticalement en sens opposés. The bars work in torsion and in bending to limit the heeling of the vehicle; the branches of the profile moving vertically in opposite directions.

La combinaison des contraintes résultant de cette déformation donne une contrainte équivalente maximale au voisinage immédiat des tronçons coudés qui sont précisément les zones où sont fixés les paliers. The combination of the stresses resulting from this deformation gives a maximum equivalent stress in the immediate vicinity of the bent sections which are precisely the zones where the bearings are fixed.

De plus, ces barres ont tendance à subir un glissement transversal (dénommé cheminement) orienté latéralement d'un côté ou de l'autre du châssis. In addition, these bars tend to undergo a transverse sliding (called path) oriented laterally on one side or the other of the chassis.

Les contraintes générées lors du travail élastique de ces barres, ne sont pas uniformément réparties mais localisées dans les zones coudées et dans les zones où sont positionnés les paliers. Or, ces zones sont précisément celles où il est nécessaire d'éviter tout cheminement et la concentration de contraintes qui y règne conditionne le choix pour toute la barre d'un état de surface et d'une nuance d'acier déterminés. The stresses generated during the elastic work of these bars are not uniformly distributed but located in the bent areas and in the areas where the bearings are positioned. However, these zones are precisely those where it is necessary to avoid any tracking and the concentration of stresses which reigns there conditions the choice for the whole bar of a given surface condition and of a steel grade.

De plus, les diamètres de barre varient en fonction du type de véhicules ce qui nécessite autant de paliers différents. In addition, the bar diameters vary depending on the type of vehicle, which requires as many different bearings.

La présente invention a pour but de résoudre ces problèmes techniques de manière satisfaisante.  The present invention aims to solve these technical problems satisfactorily.

Ce but est atteint au moyen d'un dispositif anti-dévers pour véhicule automobile comprenant une barre stabilisatrice constituée d'un tronçon central sensiblement rectiligne rendu solidaire du châssis au moyen de paliers de fixation et qui se prolonge de part et d'autre via des tronçons coudés par deux branches sensiblement perpendiculaires raccordées en partie inférieure, directement ou indirectement à des roues, caractérisé en ce qu'au moins les zones correspondant à la position des paliers ont un diamètre extérieur réduit délimitant avec le tronçon central des épaulements contre lesquels les flans latéraux internes des paliers viennent en butée
Selon une caractéristique avantageuse, les branches de la barre et les tronçons coudés ont également un diamètre extérieur réduit sur toute leur longueur.This object is achieved by means of an anti-roll device for a motor vehicle comprising a stabilizing bar consisting of a substantially straight central section made integral with the chassis by means of fixing bearings and which is extended on both sides by means of sections bent by two substantially perpendicular branches connected at the bottom, directly or indirectly to wheels, characterized in that at least the zones corresponding to the position of the bearings have a reduced external diameter delimiting with the central section of the shoulders against which the blanks internal lateral bearings come to a stop
According to an advantageous characteristic, the branches of the bar and the bent sections also have a reduced outside diameter over their entire length.

Selon une autre caractéristique, le tronçon central de la barre est en acier brut non usiné dans la zone située entre les paliers. According to another characteristic, the central section of the bar is of raw steel not machined in the zone located between the bearings.

Selon une autre caractéristique, les zones de diamètre réduit sont chacune pourvue d'une bague rigide formant entretoise entre les flans latéraux internes des paliers et les épaulements. According to another characteristic, the zones of reduced diameter are each provided with a rigid ring forming a spacer between the internal lateral blanks of the bearings and the shoulders.

Selon encore une autre caractéristique, lesdites bagues sont réalisées en deux parties assemblées par collage et ont, une fois mises en place sur la barre, un diamètre extérieur supérieur à celui du tronçon central entre les deux épaulements pour offrir aux flans internes des paliers des faces d'appui de superficie plus importante. According to yet another characteristic, said rings are made in two parts assembled by gluing and have, once placed on the bar, an outer diameter greater than that of the central section between the two shoulders to provide the internal blanks of the bearings with faces larger area support.

Selon une variante de réalisation, lesdites bagues comportent une gorge périphérique dont les dimensions sont déterminées pour y loger un palier en formant ainsi une entretoise de support dudit palier vis-àvis de ladite barre. According to an alternative embodiment, said rings include a peripheral groove whose dimensions are determined to accommodate a bearing therein, thus forming a support spacer for said bearing opposite said bar.

Selon un mode de réalisation particulier, lesdites bagues ne sont pas fixées sur la barre et peuvent tourner librement autour de ladite barre. According to a particular embodiment, said rings are not fixed on the bar and can rotate freely around said bar.

Selon un mode de réalisation particulier, la barre est constituée d'un tube creux. According to a particular embodiment, the bar consists of a hollow tube.

Selon une autre variante, les zones de diamètre réduit sont de préférence réalisées par usinage préalablement au cintrage des tronçons coudés.  According to another variant, the zones of reduced diameter are preferably produced by machining prior to the bending of the bent sections.

On peut également prévoir de réaliser ces zones par martelage ou rétreint
Les épaulements sont de préférence à bords droits mais selon d'autres variantes, il est prévu de les réaliser à bords inclinés ou courbes.It is also possible to provide for these zones by hammering or shrinking
The shoulders are preferably with straight edges, but according to other variants, provision is made for them with inclined or curved edges.

La présente invention apporte une solution simple et économiquement intéressante. En effet, la barre n'est usinée que partiellement et le surcoût de l'usinage est largement compensé par le gain au kilogramme en tenant compte des écarts de prix entre l'acier brut et l'acier usiné. The present invention provides a simple and economically advantageous solution. In fact, the bar is only partially machined and the additional cost of machining is largely offset by the gain per kilogram, taking into account the price differences between raw steel and machined steel.

Toutefois, une barre selon la présente invention peut aussi être entièrement usinée mais avec une succession variée de diamètres par exemple un diamètre quelconque constant ou non dans les branches, un diamètre réduit dans les deux zones palières de façon à créer les deux épaulements nécessaires à la retenue du cheminement et un diamètre plus important dans le tronçon central mais, le cas échéant, variable de façon à obtenir un comportement spécifique en torsion. However, a bar according to the present invention can also be entirely machined but with a varied succession of diameters, for example any diameter constant or not constant in the branches, a reduced diameter in the two landing zones so as to create the two shoulders necessary for the retention of the path and a larger diameter in the central section but, if necessary, variable so as to obtain a specific behavior in torsion.

De plus, la présente invention permet une standardisation des paliers quelle que soit la raideur recherchée pour l'effet anti-dévers et donc quel que soit le diamètre de la barre. In addition, the present invention allows standardization of the bearings whatever the desired stiffness for the anti-roll effect and therefore whatever the diameter of the bar.

Il suffit en effet de réaliser une réduction de diamètre dans la zone des paliers conduisant toujours à un même et unique diamètre fixé une fois pour toute et en prévoyant des diamètres variés pour la zone libre du tronçon central. It suffices to effect a reduction in diameter in the area of the bearings always leading to the same single diameter fixed once and for all and by providing various diameters for the free area of the central section.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, accompagnée des dessins sur lesquels:
- les figures la et lb représentent des vues de dessus d'une barre selon l'invention respectivement avant et après cintrage;
- la figure 2 représente une vue de dessus d'un mode de réalisation du dispositif de l'invention avec la barre et ses paliers de fixation;
- la figure 3 représente une vue en coupe transversale selon AA du dispositif de la figure 3;
- la figure 4 représente une demi vue en coupe longitudinale d'une variante de réalisation de la barre selon l'invention;
- la figure 5 représente une demi vue en coupe longitudinale d'un autre mode de réalisation du dispositif de l'invention ; et,
- la figure 6 représente une demi vue en coupe longitudinale d'un troisième mode de réalisation de l'invention.The invention will be better understood on reading the description which follows, accompanied by the drawings in which:
- Figures la and lb show top views of a bar according to the invention respectively before and after bending;
- Figure 2 shows a top view of an embodiment of the device of the invention with the bar and its fixing bearings;
- Figure 3 shows a cross-sectional view along AA of the device of Figure 3;
- Figure 4 shows a half view in longitudinal section of an alternative embodiment of the bar according to the invention;
- Figure 5 shows a half view in longitudinal section of another embodiment of the device of the invention; and,
- Figure 6 shows a half view in longitudinal section of a third embodiment of the invention.

La barre stabilisatrice 1 représentée sur la figure 1 dans son état d'ébauche comporte deux tronçons d'extrémités 11 et 12 et un tronçon central 10 alignés. Elle peut être sous forme pleine ou tubulaire (figure 4). Les tronçons d'extrémités 11 et 12 sont usinés ou réalisés plus généralement avec un diamètre réduit d par rapport au diamètre D du tronçon central 10 en délimitant ainsi des épaulements symétriques 10a,10b à bords droits. La longueur des tronçons d'extrémité 11,12 de diamètre réduit d, est déterminée de façon à pouvoir réaliser par cintrage des tronçons coudés 15,16 se prolongeant par des branches 17,18 sensiblement perpendiculaires au tronçon central rectiligne comme représenté sur la figure lb. The stabilizer bar 1 shown in FIG. 1 in its rough state comprises two end sections 11 and 12 and a central section 10 aligned. It can be in solid or tubular form (Figure 4). The end sections 11 and 12 are machined or produced more generally with a reduced diameter d relative to the diameter D of the central section 10, thereby delimiting symmetrical shoulders 10a, 10b with straight edges. The length of the end sections 11,12 of reduced diameter d, is determined so as to be able to produce by bending the elbow sections 15,16 extending by branches 17,18 substantially perpendicular to the rectilinear central section as shown in Figure lb .

Les zones comprises entre les tronçons coudés 15,16, et le tronçon central 10 forment les zones palières 13,14, c'est-à-dire les zones où vont être positionnés les paliers 3,4 de fixation au châssis C. Les branches 17,18 sont destinées à être raccordées éventuellement par des extrémités forgées 17a,18a, soit directement, soit indirectement à des roues (non représentées). The areas between the bent sections 15,16, and the central section 10 form the landing areas 13,14, that is to say the areas where the bearings 3,4 for fixing to the chassis C will be positioned. 17,18 are intended to be optionally connected by forged ends 17a, 18a, either directly or indirectly to wheels (not shown).

Le dispositif de l'invention tel que représenté sur les figures 2 et 3 comprend une barre stabilisatrice 1 du type de celle de la figure lb sur laquelle sont emmanchés ou assemblés des paliers 3,4 de fixation au châssis C du véhicule. The device of the invention as shown in Figures 2 and 3 comprises a stabilizer bar 1 of the type of that of Figure lb on which are fitted or assembled bearings 3,4 for fixing to the chassis C of the vehicle.

A cet effet, le diamètre réduit d des zones palières 13,14 est adapté au diamètre intérieur des paliers 3,4. To this end, the reduced diameter d of the bearing zones 13,14 is adapted to the internal diameter of the bearings 3,4.

Les épaulements 10a,10b situés à la jonction entre le tronçon central 10 et les zones palières 13,14 possèdent ici une légère courbure. The shoulders 10a, 10b located at the junction between the central section 10 and the landing zones 13, 14 have here a slight curvature.

Les paliers 3,4 sont montés de part et d'autre du tronçon central 10 et leurs flans latéraux internes 30,40 viennent en butée par appui contre les épaulements 10a,10b en particulier lorsque la barre 1 est amenée à glisser latéralement dans la direction Y+ ou Y-. The bearings 3,4 are mounted on either side of the central section 10 and their internal lateral blanks 30,40 abut by pressing against the shoulders 10a, 10b in particular when the bar 1 is caused to slide laterally in the direction Y + or Y-.

Le corps central 10 de la barre 1 est soit resté en acier brut non usiné, soit usiné lui-même à un diamètre D constant ou variable selon un profil défini en fonction de la raideur en torsion recherchée par la barre 1. Sur la figure 2, on a représenté en pointillé une variante d'usinage possible, en double cône, qui a la particularité de conserver à chacune des deux extrémités 10a et 10b un diamètre D supérieur au diamètre d des zones palières respectives 13 et 14'. The central body 10 of the bar 1 is either remained in raw steel not machined, or machined itself to a constant or variable diameter D according to a profile defined as a function of the torsional stiffness sought by the bar 1. In FIG. 2 , there is shown in dotted lines a possible machining variant, in double cone, which has the distinction of retaining at each of the two ends 10a and 10b a diameter D greater than the diameter d of the respective bearing zones 13 and 14 '.

Comme illustré en coupe sur la figure 3, le palier 3 est constitué d'un manchon central 31 en caoutchouc ou en matière plastique qui est fendu longitudinalement pour être monté par emmanchement sur la zone palière 13 en appui latéral contre l'épaulement 10a du tronçon central 10. As illustrated in section in FIG. 3, the bearing 3 consists of a central sleeve 31 of rubber or plastic which is split longitudinally to be fitted by fitting on the bearing zone 13 in lateral support against the shoulder 10a of the section central 10.

Le manchon 31 est coiffé par un collet 32 métallique qui est fixé par ses brides 32a,32b sur le châssis C. La fixation des brides 32a,32b sur le châssis permet le serrage du manchon 31 élastiquement déformable au contact de la barre 1. The sleeve 31 is capped by a metal collar 32 which is fixed by its flanges 32a, 32b on the chassis C. The fixing of the flanges 32a, 32b on the chassis allows the elastically deformable sleeve 31 to be tightened in contact with the bar 1.

Le dispositif représenté sur la figure 5 comporte en outre, de chaque côté du tronçon central 10 une bague rigide 2. The device shown in FIG. 5 further comprises, on each side of the central section 10, a rigid ring 2.

Les bagues 2 sont montées par emmanchement sur les zones 13,14 de diamètre réduit entre les flans latéraux internes 30,40 des paliers 3,4 et les épaulements 10a,10b en assurant ainsi le rôle d'entretoises. The rings 2 are mounted by fitting onto the zones 13, 14 of reduced diameter between the internal lateral blanks 30, 40 of the bearings 3, and the shoulders 10a, 10b, thus ensuring the role of spacers.

Le diamètre extérieur des bagues 2 est supérieur à celui du tronçon central 10 entre les épaulements 10a,10b de façon à offrir aux flans internes 30,40 des paliers 3,4 des faces d'appui de superficie plus importante que celle des épaulements. The outer diameter of the rings 2 is greater than that of the central section 10 between the shoulders 10a, 10b so as to provide the internal blanks 30, 40 of the bearings 3.4 with bearing surfaces of greater surface area than that of the shoulders.

Le diamètre extérieur des bagues 2 peut éventuellement être supérieur au diamètre extérieur de la partie cylindrique du manchon 31 des paliers. The outside diameter of the rings 2 may possibly be greater than the outside diameter of the cylindrical part of the sleeve 31 of the bearings.

Sur la figure 6, la bague rigide 2 comporte une gorge périphérique 20 dont les dimensions sont déterminées pour y loger le palier 3 et former ainsi une entretoise de support entre le palier 3 et la zone palière 13 de la barre 1. Dans ces conditions, le palier 3 n'a aucun contact direct ni avec les zones palières 13,14 ni avec les épaulements 10a,10b. In FIG. 6, the rigid ring 2 has a peripheral groove 20, the dimensions of which are determined to accommodate the bearing 3 therein and thus form a support spacer between the bearing 3 and the bearing zone 13 of the bar 1. Under these conditions, the bearing 3 has no direct contact either with the landing zones 13, 14 or with the shoulders 10a, 10b.

Dans cette configuration, on peut choisir soit d'avoir la bague d'entretoise 2 à la fois collée au palier 3 et à la barre 1 dans sa zone palière 13, soit de n'avoir de collage qu'entre la bague 2 et le palier 3. In this configuration, one can choose either to have the spacer ring 2 both bonded to the bearing 3 and to the bar 1 in its bearing zone 13, or to have bonding only between the ring 2 and the level 3.

Dans le premier cas, il n'y a pas de mouvement de rotation relatif possible entre la bague 2 et la zone palière 13. Dans le second cas, un mouvement de rotation par glissement est possible. En revanche, dans les deux cas, le mouvement de cheminement selon Y+ ou Y- est interdit grâce aux épaulements 10a (et 10b non représenté). In the first case, there is no relative rotational movement possible between the ring 2 and the bearing zone 13. In the second case, a rotational movement by sliding is possible. However, in both cases, the movement along Y + or Y- is prohibited thanks to the shoulders 10a (and 10b not shown).

Claims (14)

REVENDICATIONS 1. Dispositif anti-dévers pour véhicule automobile comprenant une barre stabilisatrice (1) constituée d'un tronçon central (10) sensiblement rectiligne rendu solidaire du châssis (C) au moyen de paliers de fixation (3,4) et qui se prolonge de part et d'autre via des tronçons coudés (15,16) par deux branches (17,18) sensiblement perpendiculaires raccordées en partie inférieure, directement ou indirectement à des roues, caractérisé en ce qu'au moins les zones (13,14) correspondant à la position des paliers (3,4) ont un diamètre extérieur réduit (d) délimitant avec le tronçon central (10) des épaulements (îOa,10b) contre lesquels les flans latéraux internes (30,40) des paliers (3,4) viennent en butée. 1. Anti-roll device for a motor vehicle comprising a stabilizing bar (1) consisting of a central section (10) substantially rectilinear made integral with the chassis (C) by means of fixing bearings (3,4) and which extends from on both sides via bent sections (15,16) by two branches (17,18) substantially perpendicular connected in the lower part, directly or indirectly to wheels, characterized in that at least the zones (13,14) corresponding to the position of the bearings (3,4) have a reduced external diameter (d) delimiting with the central section (10) the shoulders (îOa, 10b) against which the internal lateral blanks (30,40) of the bearings (3, 4) come into abutment. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les branches (17,18) et les tronçons coudés (15,16) ont également un diamètre extérieur réduit sur toute leur longueur. 2. Device according to claim 1, characterized in that the branches (17,18) and the bent sections (15,16) also have an outer diameter reduced over their entire length. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le tronçon central (10) de la barre (1) est en acier brut non usiné. 3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the central section (10) of the bar (1) is made of unworked raw steel. 4. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le tronçon central (10) de la barre (1) est usiné a un diamètre ou selon un profil correspondant à une raideur en torsion déterminée pour ladite barre (1). 4. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the central section (10) of the bar (1) is machined to a diameter or according to a profile corresponding to a torsional stiffness determined for said bar (1). 5. Dispositif selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que les zones (13,14) de diamètre réduit sont chacune pourvue d'une bague rigide (2) formant entretoise entre les flans latéraux internes (30) des paliers (3) et les épaulements (lOa,îOb).  5. Device according to claim 3 or 4, characterized in that the zones (13,14) of reduced diameter are each provided with a rigid ring (2) forming a spacer between the internal lateral blanks (30) of the bearings (3) and the shoulders (lOa, îOb). 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que lesdites bagues (2) sont réalisées en deux parties assemblées par collage et ont après mise en place un diamètre extérieur supérieur à celui du tronçon central (10) entre les deux épaulements (10a,10b) pour offrir aux flans internes (30,40) des paliers (3,4) des faces d'appui de superficie plus importante. 6. Device according to claim 5, characterized in that said rings (2) are made in two parts assembled by gluing and have after installation an outer diameter greater than that of the central section (10) between the two shoulders (10a, 10b) to offer the internal blanks (30,40) of the bearings (3,4) of the bearing surfaces of larger area. 7. Dispositif selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que lesdites bagues (2) comportent une gorge périphérique (20) dont les dimensions sont déterminées pour y loger un palier (3,4) en formant ainsi une entretoise de support dudit palier vis-à-vis de ladite barre (1).  7. Device according to claim 5 or 6, characterized in that said rings (2) have a peripheral groove (20) whose dimensions are determined to accommodate a bearing (3,4) thereby forming a support spacer for said bearing opposite said bar (1). 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que la bague (2) est collée à la zone palière (13,14) en interdisant ainsi tout mouvement de rotation relatif entre ladite bague (2) et ladite zone (13,14). 8. Device according to claim 7, characterized in that the ring (2) is glued to the landing zone (13,14) thereby preventing any relative rotational movement between said ring (2) and said zone (13,14) . 9. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que la bague (2) est simplement emmanchée sur la zone palière (13,14) en autorisant un mouvement de rotation relatif entre ladite bague (2) et ladite zone (13,14). 9. Device according to claim 7, characterized in that the ring (2) is simply fitted on the landing zone (13,14) allowing a relative rotational movement between said ring (2) and said zone (13,14) . 10. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite barre (1) est constituée d'une tube creux. 10. Device according to one of the preceding claims, characterized in that said bar (1) consists of a hollow tube. 11. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les zones (13,14) de diamètre réduit sont réalisées par usinage préalablement au cintrage des tronçons coudés (15,16). 11. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the zones (13,14) of reduced diameter are produced by machining prior to the bending of the bent sections (15,16). 12. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdits épaulements (10a,îOb) sont à bords droits. 12. Device according to one of the preceding claims, characterized in that said shoulders (10a, îOb) are with straight edges. 13. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que lesdits épaulements (10a,10b) sont à bords inclinés. 13. Device according to one of claims 1 to 11, characterized in that said shoulders (10a, 10b) are with inclined edges. 14. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que lesdits épaulements (10a,10b) sont à bords courbes.  14. Device according to one of claims 1 to 11, characterized in that said shoulders (10a, 10b) are with curved edges.
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