FR2957555A1 - Vehicule comportant un ensemble de liaison positionne entre la structure et l'element de suspension du vehicule, et ensemble de liaison correspondant - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne un véhicule, notamment un véhicule automobile, comportant une structure (5), un élément de suspension (1) articulé sur la structure (5), une butée de détente interposée entre la structure (5) et l'élément de suspension (1), limitant le déplacement en détente de l'élément de suspension (1), et une butée de compression interposée entre la structure (5) et l'élément de suspension (1), limitant le déplacement en compression de l'élément de suspension (1), la butée de détente et la butée de compression étant réunies dans un même ensemble de liaison définissant un moyen flexible non extensible (31) et un moyen élastiquement déformable (34), ledit moyen flexible non extensible (31) reliant la structure (5) à l'élément de suspension (1) et ledit moyen élastiquement déformable (34) étant maintenu dans le moyen flexible non extensible (31).
Description
VEHICULE COMPORTANT UN ENSEMBLE DE LIAISON POSITIONNE ENTRE LA STRUCTURE ET L'ELEMENT DE SUSPENSION DU VEHICULE, ET ENSEMBLE DE LIAISON CORRESPONDANT La présente invention concerne un véhicule, notamment un véhicule automobile, comportant une structure, un élément de suspension articulé sur la structure, une butée de détente interposée entre la structure et l'élément de suspension, limitant le déplacement en détente de l'élément de suspension, et une butée de compression interposée entre la structure et l'élément de suspension, limitant le déplacement en compression de l'élément de suspension. 1 o Une suspension de véhicule comporte d'une manière générale un bras de suspension reliant la roue à la structure du véhicule et un ensemble à ressort et amortisseur assurant des fonctions de raideur et d'amortissement. La suspension permet notamment le débattement guidé de la roue, à partir de sa position statique de référence. 15 Pendant une phase dite d'attaque, la roue se déplace vers une position haute extrême dans son passage de roue. Cette première phase correspond à une compression maximum de l'ensemble ressort amortisseur. Pendant une phase dite d'extension, la roue se déplace vers une position basse extrême dans son passage de roue. Cette seconde phase correspond à 20 une détente maximum de l'ensemble ressort amortisseur. Lorsque la roue du véhicule débat à sa position d'extension ou de détente maximum, sous l'effet par exemple d'une irrégularité de la route sur laquelle le véhicule se déplace, les éléments de suspension ne peuvent plus se déplacer d'avantage créant un arrêt brutal du débattement de la roue. Cet arrêt brutal 25 produit un choc nuisible au confort du véhicule et risque aussi de dégrader les éléments de suspension. Afin d'absorber ces chocs et en réduire les conséquences, on utilise des butées de détente et de compression.
Les butées de compression sont généralement constituées par un tampon à base de caoutchouc ou de polyuréthanne. Elles sont solidaires de l'un des éléments du véhicule, soit de la caisse, soit du train arrière. Ces butées de compression sont de relativement faible épaisseur et disposées en un emplacement entre la caisse et le train arrière du véhicule peu gênant pour les autres éléments mécaniques environnants. Elles agissent en fin de course de compression du train arrière pour l'absorption des chocs et la réduction des bruits. Il est en outre connu du document FR2894184 un premier dispositif formant une butée de détente d'un train à essieu rigide de véhicule automobile constitué 1 o d'une sangle interposée entre la caisse et l'essieu rigide du véhicule et un second dispositif formant une butée de compression constitué d'un tampon élastique disposée dans le soubassement de la caisse du véhicule ; la sangle exerçant un effort de traction sur le ressort lors des débattements en détente de la roue du véhicule et le tampon élastique exerçant un effort en compression lors des 15 débattements en compression de la roue du véhicule. Néanmoins, une telle sangle crée toujours un arrêt trop brutal du débattement de la suspension en détente du véhicule et le volume dédié au tampon élastique reste trop faible pour permettre que celle-ci puisse amortir correctement le débattement extrême en compression de la suspension du 20 véhicule. La présente invention a pour but d'éliminer les inconvénients ci-dessus en proposant un dispositif mécanique formant butée d'attaque et de détente qui soit indépendant de l'architecture du train arrière de véhicules, favorisant son implantation sur le véhicule quelle que soit son architecture, et permettant de 25 gérer sur une plus grande amplitude l'amortissement en détente et en compression du train roulant, améliorant les performances dynamiques du véhicule ainsi que la sécurité de celui-ci. A cet effet, l'invention a pour objet un véhicule, notamment un véhicule automobile, comportant une structure, un élément de suspension articulé sur la 3o structure, une butée de détente interposée entre la structure et l'élément de suspension, limitant le déplacement en détente de l'élément de suspension, et une butée de compression interposée entre la structure et l'élément de suspension, limitant le déplacement en compression de l'élément de suspension, telle que la butée de détente et la butée de compression sont réunies dans un même ensemble de liaison définissant un moyen flexible non extensible et un moyen élastiquement déformable, avec le moyen flexible non extensible reliant la structure à l'élément de suspension et avec le moyen élastiquement déformable maintenu dans le moyen flexible non extensible. Selon une caractéristique de l'invention, l'élément de suspension comporte deux parois latérales limitant le déplacement latéral de l'ensemble de liaison. Les 1 o parois étant positionnées en regard l'une de l'autre et présentant un espacement permettant le positionnement de l'ensemble de liaison. Ainsi, le moyen flexible non extensible de l'ensemble de liaison, qui présente une première extrémité liée à la structure du véhicule, présente une seconde extrémité rigidement solidarisée à l'élément de suspension ; cette seconde extrémité étant disposée de manière à 15 contraindre l'ensemble de liaison à se positionner entre lesdites parois latérales. L'invention concerne aussi un ensemble de liaison positionné entre la structure d'un véhicule et un élément de suspension articulé sur la structure, comportant un moyen flexible non extensible et un moyen élastiquement déformable, avec le moyen flexible non extensible reliant la structure à l'élément 20 de suspension, et avec le moyen élastiquement déformable maintenu dans le moyen flexible non extensible. Le moyen flexible non extensible forme un logement fermé dans lequel est inséré le moyen élastiquement déformable. Le moyen élastiquement déformable comporte un corps creux dans laquelle est positionné un élément formant ressort. 25 Selon un mode de réalisation de l'invention, l'élément formant ressort vient de matière avec le moyen élastiquement déformable ; la direction de déformation de l'élément formant ressort étant sensiblement perpendiculaire à la direction principale de la liaison entre la structure et l'élément de suspension. Le logement recevant le moyen élastiquement déformable est délimité par une première sangle 30 et par une seconde sangle, fixée sur la première, formant un espace recevant le moyen élastiquement déformable.
Selon l'invention, plusieurs logements fermés sont formés le long du moyen flexible non extensible, chaque logement comportant un moyen élastiquement déformable, avec chaque moyen élastiquement déformable présentant un dimensionnement et une constante de raideur différente des autres moyens élastiquement déformables portés par ledit moyen flexible non extensible. Une telle diversité dans les moyens élastiquement déformables permet de modifier la progressivité d'intervention de l'ensemble de liaison formant la butée de détente et de compression une fois la limite de déplacement en détente ou en compression de la suspension atteinte. 1 o D'autres avantages et caractéristiques techniques de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lumière de la description qui suit faite en référence aux figures des dessins annexés parmi lesquelles : - la figures 1 est une vue schématique, d'une suspension arrière d'un véhicule, comportant un ensemble de liaison suivant l'invention, positionné 15 dans une première position correspondant à une position intermédiaire de la suspension ; - la figure 2 est une vue schématique, de détails, de la suspension arrière du véhicule, dans une deuxième position correspondant à une position de compression extrême de la suspension ; et 20 - la figure 3 est une vue schématique, de détails, de la suspension arrière du véhicule, dans une troisième position de la suspension arrière du véhicule correspondant à une position de détente extrême de la suspension. L'ensemble de liaison formant butée de détente et de compression, suivant l'invention, qui est décrite ci-après, s'applique à tout type de train, notamment à un 25 train arrière de véhicule automobile à bras tirés, multibras, à traverse déformable ou rigide. Les figures 1 à 3 représentent une vue schématique d'une suspension arrière d'un véhicule comportant un ensemble de liaison 3, suivant l'invention, positionné dans, respectivement, une première position correspondant à une position intermédiaire de la suspension, une deuxième position correspondant à une position de compression extrême de la suspension et une troisième position correspondant à une position de détente extrême de la suspension. La suspension arrière du véhicule comprend, d'une manière générale, un bras longitudinal de suspension 1 reliant une roue R à la caisse d'un véhicule et sur laquelle le bras 1 est monté pivotant autour d'une articulation 2 pour permettre à la roue R de se débattre dans un plan sensiblement vertical parallèlement à la direction longitudinale du véhicule. L'ensemble de liaison 3 comprend un lien souple formé par une première sangle 31.1, dont une première extrémité 32 est liée à la caisse du véhicule, et notamment d'un longeron 5, formant la partie arrière de la caisse du véhicule, et dont la seconde extrémité 33 est solidaire du bras longitudinal de suspension 1. Un tel lien souple peut aussi être constitué par un câble, ou par tout autre lien flexible, présentant une capacité de fléchissement du même ordre, tout en restant non extensible, ne s'allongeant pas ou très peu lorsqu'un effort de traction lui est appliqué. La première extrémité 32 de la première sangle 31.1 est montée pivotante autour d'un axe 51 solidaire du longeron 5. La seconde extrémité 33 de la première sangle 31.1 est montée non pivotante autour d'un support 11. Le support 11 est solidarisé au bras de suspension 1 par l'intermédiaire de deux plaques verticales parallèles 12, encadrant le support 11 et se prolongeant parallèlement le long du bras de suspension 1. La première sangle 31.1 est doublée sur au moins une partie de sa longueur, d'une deuxième sangle 31.2 ; les deux la sangle 31.1 et 31.2 étant solidarisées entre elles en trois points, formant deux logements fermées dans lesquels sont positionnés deux cellules en élastomère 34 et 35. La seconde cellule 35, ici positionnée à proximité de la seconde extrémité 33 de la première sangle 31.1, présente un plus petit dimensionnement que la première cellule 34. La première 34 et seconde 35 cellule présentent un même profil ovale creux dans lequel est respectivement positionné un premier 36 et un second 37 élément en élastomère formant ressorts. Ces ressorts 36 et 37 sont alignés suivant la plus grande diagonale de chacune des deux cellules 34 et 35, avec la direction de déformation de ces deux ressorts 36 et 37 qui est sensiblement perpendiculaire à la direction principale de la première sangle 31.1. Dans la première position intermédiaire de la suspension, relativement à la figure 1, les parties des sangles 31.1 et 31.2 contenant les deux cellules 34 et 35 sont contraintes contre le bras de suspension 1, entre les deux plaques 12 ; la forme du support 11, auquel est fixée la seconde extrémité 33 de la première sangle 31.1, contraint les parties des sangles 31.1 et 31.2 contenant les deux cellules 34 et 35 à rester ainsi positionnée entre les deux plaques 12, évitant que les sangles 31.1 et 31.2 ne viennent perturber latéralement le débattement du bras de suspension 1 en se positionnant différemment. Lors des débattements en compression de la roue R, le bras de suspension 1 se déplace vers le haut, relativement à la figure 2, compressant l'ensemble de liaison 3 entre le bras de suspension 1 et l'élément de structure 5. Lors de ce débattement en compression de la roue R, la première cellule 34, d'un dimensionnement supérieure à la seconde cellule 35, est compressée en premier, commençant à ralentir le déplacement de ce bras 1.Le bras 1 en compressant la première cellule 34, contraint le premier ressort 36 suivant sa direction de travail privilégié, créant un effort résistant s'opposant ainsi au déplacement de ce bras 1. En continuant sa course, le bras de suspension 1 compresse à son tour la seconde cellule 35, additionnant au premier effort résistant dû au premier ressort 36, un second effort résistant dû au second ressort 37. L'évolution de l'effort résistant total créé par l'ensemble de liaison 3 en fonction du débattement du bras de suspension 1 varie ainsi en fonction de la longueur et de la constante de raideur de chacun des deux ressorts 36 et 37. Le premier ressort 36 est calibré uniquement pour ralentir le mouvement du bras de suspension 1. Le second ressort 37 est calibré pour, en coopération avec le premier ressort 36, arrêter progressivement le mouvement du bras de suspension 1 avant que celui-ci n'arrive en butée mécanique de débattement, évitant ainsi de créer un choc se répercutant sur l'ensemble du véhicule.
Lors des débattements en détente de la roue R, le bras de suspension 1 se déplace vers le bas, relativement à la figure 3, tendant les sangles 31.1 et 31.2.
Les deux compartiments formés le long des sangles 31.1 et 31.2, contenant respectivement les première 34 et seconde 35 cellules, s'étirent, compressant les cellules 34 et 35 au niveau de leurs plus grandes diagonales. Les ressorts 36 et 37, alignés suivant les plus grandes diagonales des cellules 34 et 35, sont compressés créant un effort résistant à l'étirement de ces deux compartiments et donc à l'étirement des sangles 31.1 et 31.2. Le compartiment des sangles 31.1 et 31.2 contenant l'une des deux cellules 34 ou 35 dont le ressort interne 36 ou 37 présente la plus faible constante de raideur, est étiré en premier, le second compartiment s'étirant en décalé. De même que précédemment, en jouant sur la 1 o constante de raideur de chacun des deux ressorts 36 et 37, il est possible de modifier l'évolution de la courbe d'allongement des sangles 31.1 et 31.2 en fonction de l'effort de traction crée par le débattement en détente de la roue R. Que ce soit pour un débattement en détente où en compression de la roue R, en adaptant le dimensionnement de chacune des deux cellules 34 et 35 et le 15 coefficient de raideur de chacun des deux ressorts 36 et 37, l'ensemble de liaison 3 permet d'assurer alternativement, et de manière progressive, le rôle de butée de détente et de butée de compression. Le but recherché étant toujours, dans un premier temps, de freiner le mouvement du bras de suspension 1 et donc de la roue R, lorsque celle-ci 20 approche de la position extrême de détente ou de la position extrême de compression et, dans un second temps, de stopper en douceur le débattement de la roue R une fois l'une des deux positions extrêmes atteinte. Dans le mode de réalisation décrit, une seule et même sangle 31 relie la première fixation 32, positionnée sur la structure 5, à la seconde fixation 11, 25 positionnée sur le bras 1. Mais il est aussi possible que plusieurs éléments se succèdent bout à bout pour former cette liaison. Chacun de ces éléments pouvant être constitués de cellules de formes variées entourées par un lien flexible. Un tel lien flexible, devant présenter un très faible étirement, peut être constitué d'une chainette, d'une sangle ou encore d'un câble. Le nombre de ces éléments se 30 succédant pouvant être adapté pour obtenir le profil de l'évolution de l'effort résistant total souhaité en fonction du débattement, aussi bien en compression qu'en détente, de l'élément de suspension 1. Le dispositif formant butée de détente et de compression suivant l'invention peut être indifféremment installé sur un véhicule à suspension hydraulique, pneumatique ou mécanique, sur un train arrière ou avant, qu'il soit du type multibras, semi-rigide ou rigide.
Claims (11)
- REVENDICATIONS1. Véhicule, notamment véhicule automobile, comportant une structure (5), un élément de suspension (1) articulé sur la structure (5), une butée de détente interposée entre la structure (5) et l'élément de suspension (1), limitant le déplacement en détente de l'élément de suspension (1), et une butée de compression interposée entre la structure (5) et l'élément de suspension (1), limitant le déplacement en compression de l'élément de suspension (1), caractérisé en ce que la butée de détente et la butée de compression sont réunies dans un même ensemble de liaison (3) définissant un moyen flexible non extensible (31) et un moyen élastiquement déformable (34), ledit moyen flexible non extensible (31) reliant la structure (5) à l'élément de suspension (1) et ledit moyen élastiquement déformable (34) étant maintenu dans le moyen flexible non extensible (31).
- 2. Véhicule selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de suspension (1) comporte deux parois latérales (12) limitant le déplacement latéral de l'ensemble de liaison (3), lesdites parois (12) étant positionnées en regard l'une de l'autre et présentant un espacement permettant le positionnement de l'ensemble de liaison (3).
- 3. Véhicule selon la revendication 2, caractérisé en ce que le moyen flexible non extensible (31) de l'ensemble de liaison (3) présente une première extrémité (32) liée à la structure du véhicule, une seconde extrémité (33) rigidement solidarisée à l'élément de suspension (1), ladite seconde extrémité (33) étant disposée de manière à contraindre l'ensemble de liaison (3) à se positionner entre lesdites parois latérales (12).
- 4. Ensemble de liaison (3) positionné entre la structure (5) d'un véhicule et un élément de suspension (1) articulé sur la structure (5), caractérisé en ce qu'il comporte un moyen flexible non extensible (31) et un moyen élastiquement déformable (34), ledit moyen flexible non extensible (31)reliant la structure (5) à l'élément de suspension (1) et le moyen élastiquement déformable (34) étant maintenu dans le moyen flexible non extensible (31).
- 5. Ensemble (3) selon la revendication 4, caractérisé en ce le moyen flexible non extensible (31) forme un logement fermé dans lequel est inséré le moyen élastiquement déformable (34).
- 6. Ensemble (3) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le logement est délimité par une première sangle (31.1) et par une seconde sangle (31.2) fixée sur la première, formant un espace recevant le moyen élastiquement déformable (34).
- 7. Ensemble (3) selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que le moyen élastiquement déformable (34) comporte un corps creux dans laquelle est positionné un élément formant ressort (36).
- 8. Ensemble (3) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'élément formant ressort (36) vient de matière avec le corps creux (34).
- 9. Ensemble (3) selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que la direction de déformation de l'élément formant ressort (36) est sensiblement perpendiculaire à la direction principale de la liaison entre la structure (5) et l'élément de suspension (1).
- 10. Ensemble (3) selon l'une quelconque des revendications 5 à 9, caractérisé en ce que plusieurs logements fermés sont formés le long du moyen flexible non extensible (31), chaque logement comportant un moyen élastiquement déformable (34, 35).
- 11. Ensemble (3) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que chaque moyen élastiquement déformable (34, 35) présente un dimensionnement et une constante de raideur différente des autres moyens élastiquement déformables (35, 34) portés par ledit moyen flexible non extensible (31).
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