FR2958215A1

FR2958215A1 - Vehicule comportant une suspension a lame de ressort en materiau composite, et lame de ressort correspondante

Info

Publication number: FR2958215A1
Application number: FR1052382A
Authority: FR
Inventors: Gilles Berthias
Original assignee: Peugeot Citroen Automobiles SA
Current assignee: PSA Automobiles SA
Priority date: 2010-03-31
Filing date: 2010-03-31
Publication date: 2011-10-07
Anticipated expiration: 2030-03-31
Also published as: FR2958215B1

Abstract

La présente invention concerne un véhicule, notamment un véhicule automobile, comportant une structure (10) sur laquelle est solidarisée une suspension à lame de ressort en matériau composite, la lame (2) comportant au moins un premier ergot (81), pris en sandwich dans l'épaisseur de la lame et faisant saillie de la lame (2), le premier ergot (81) coopérant avec un premier logement (11) correspondant de ladite structure (10) de façon à solidariser la lame (2) à la structure (10) du véhicule.

Description

VEHICULE COMPORTANT UNE SUSPENSION A LAME DE RESSORT EN MATERIAU COMPOSITE, ET LAME DE RESSORT CORRESPONDANTE La présente invention se rapporte à un véhicule, notamment un véhicule automobile, comportant une structure sur laquelle est solidarisée une suspension à lame de ressort en matériau composite. Un tel ensemble de suspension est par exemple présenté dans le document FR2720337 où une lame rectiligne en matériau composite forme les deux bras inférieurs de suspension d'un train avant d'un véhicule, tout en assurant la fonction ressort de la suspension. La lame présente un axe de symétrie aligné sensiblement suivant l'axe longitudinal du véhicule, avec la partie centrale de cette lame reliée à la structure du véhicule par quatre points de fixation. Ces quatre points de fixation sont alignés deux à deux sensiblement suivant deux axes parallèles, avec ces deux axes parallèles orientés suivant l'axe longitudinal du véhicule. Ces deux axes parallèles sont aussi symétriquement positionnés de part et d'autre de l'axe de symétrie de la lame. L'inclinaison de ces axes par rapport à l'axe longitudinal du véhicule modifie la géométrie de cet ensemble de suspension, modifiant le positionnement de l'axe de pivot de chacun des deux bras inférieurs de suspension. Ces points de fixation sont constitués de biellettes dont une première extrémité est solidarisée au berceau avant du véhicule et dont la seconde extrémité est solidarisée sur la lame par l'intermédiaire de silentblocs positionnés sur une plaque collée sur la face supérieure de la lame. Les silentblocs forment des paliers souples permettant à la lame de présenter un libre débattement de chaque coté de ces deux axes longitudinaux. Un tel montage de silentblocs, collés sur la lame, augmente l'encombrement vertical de la lame, rendant son intégration sous le compartiment moteur difficile, tout en augmentant le coût d'une telle lame. Le but de l'invention est donc de proposer une lame comportant des moyens de fixation limitant le volume vertical de la lame, tout en évitant de telles liaisons collées présentant un coût de fabrication trop élevé.

A cet effet, l'invention a pour objet un véhicule, notamment un véhicule automobile, comportant une structure sur laquelle est solidarisée une suspension à lame de ressort en matériau composite, la lame comportant au moins un premier ergot, pris en sandwich dans l'épaisseur de la lame et faisant saillie de la lame. Le premier ergot coopère avec un premier logement correspondant de la structure de façon à solidariser la lame à la structure du véhicule. Le premier ergot s'étend sensiblement suivant l'axe longitudinal du véhicule. Suivant une première caractéristique de l'invention, la lame comporte un second ergot, pris en sandwich dans l'épaisseur de la lame, faisant saillie de la lame et aligné sensiblement avec le premier ergot. Le second ergot coopère avec un second logement correspondant de la structure de façon à solidariser la lame à la structure du véhicule. Les premier et second ergots définissent les deux extrémités d'un premier axe de pivot autour duquel la lame peut pivoter.

Suivant une deuxième caractéristique de l'invention, la grande dimension de la lame s'étend transversalement par rapport à l'axe longitudinal du véhicule, chaque extrémité de la lame étant reliée à un porte-moyeu supportant une roue, avec la lame présentant un axe de symétrie aligné sensiblement suivant l'axe longitudinal du véhicule.

Suivant une troisième caractéristique de l'invention, la lame comporte des troisième et quatrième ergots coopérant respectivement avec des troisième et quatrième logements correspondant de la structure de façon à solidariser la lame à la structure du véhicule. Les troisième et quatrième ergots définissent respectivement les deux extrémités d'un second axe de pivot autour duquel la lame peut pivoter, les premier et second axes de pivot étant positionnés symétriquement audit axe de symétrie. La lame ainsi solidarisée sur la structure du véhicule, présente une déformation en flexion entre les premier et second axes de pivot. La présente invention concerne aussi une lame de ressort en matériau composite destinée à être solidarisée à la structure d'un véhicule comportant au moins l'une des caractéristiques précédentes, telle que la lame comporte au moins un premier ergot pris en sandwich dans l'épaisseur de la lame et faisant saillie de la lame. La lame comporte un second ergot, pris en sandwich dans l'épaisseur de la lame, faisant saillie de la lame et aligné sensiblement avec le premier ergot. Les premier et le second ergots sont formés par les deux extrémités d'une tige, la tige traversant la lame. Une telle lame est constituée d'une superposition de nappes de fibres liées entre elles par une résine, et d'un insert formant un palier, pris en sandwich dans l'épaisseur de la lame, entre les nappes. L'insert comporte une ouverture dans laquelle est positionnée la tige. L'insert comporte en outre un manchon en élastomère positionné dans ladite ouverture, formant la liaison entre la tige et l'insert. 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 annexées parmi lesquelles : - La figure 1 est une vue partielle en perspective d'un train roulant suivant l'invention ; - La figure 2 est vue de face d'une lame, suivant l'invention, dans une position de flexion ; - La figure 3 est une vue partielle en coupe, suivant l'axe transversal du véhicule, de la lame et d'un insert servant à solidariser la lame à la structure du véhicule, suivant l'invention ; - La figure 4 est une vue partielle en coupe, suivant l'axe longitudinal du véhicule, de la lame et de l'insert suivant l'invention. La figure 1 représente une vue partielle en perspective d'un train roulant 1 suivant l'invention. Le train roulant 1, représentant ici un train avant d'un véhicule automobile, est constitué d'une lame inférieure 2 formant les deux bras inférieurs de suspension 21 du train avant et formant aussi le ressort de la suspension. Chaque bras inférieur 21 est prolongé à son extrémité libre par une articulation 32 servant de point de liaison inférieure à un pivot de roue 3.

Chacun des deux pivots de roue 3 forme le support d'une des deux roues 4 du train avant du véhicule (pour des raisons de clarté, seule une des deux roues 4 est représentée). Chacun des deux pivots de roue 3 comporte une excroissance latérale formant un bras 31 servant de point de fixation à une crémaillère de direction 5. Les pivots de roue 3 servent aussi de support, en partie supérieure, aux amortisseurs 6.

La lame 2 est constituée en un matériau composite, essentiellement formée de fibres, que ce soit des fibres de verre, de carbone ou de kevlar, formant des nappes solidarisées entre elles par de la résine. Ces nappes sont positionnées parallèlement les unes aux autres pour former des couches successives s'empilant suivant l'axe vertical du véhicule. La lame 2 présente un axe de symétrie aligné sensiblement suivant l'axe longitudinal du véhicule. La lame 2 comporte deux inserts 7 pris en sandwich dans l'épaisseur de la lame et positionnés symétriquement de part et d'autre de son axe de symétrie. Ces inserts 7 servent de palier à deux tiges 8. Chaque tige 8 dépasse de chaque coté de l'insert 7 en formant deux ergots 81 et 81' servant de points de fixation de la lame 2 sur la structure du véhicule, et plus particulièrement, sur un berceau avant (non représenté sur cette figure). Pour recevoir la tige 8, une ouverture cylindrique 71 est ménagée dans l'insert 7. Un manchon en élastomère 9 est positionné dans l'ouverture 71, entourant la tige 8. Les deux inserts 7 délimitent la lame 2 en trois parties : une première partie centrale 22 prolongée de chaque coté par deux parties latérales formant les deux bras inférieurs 21 du train avant 1. La figure 2 représente une vue de face de la lame 2 en position de flexion. Les deux tiges 8, qui sont solidaires de la structure du véhicule, constituent des axes de rotation autour desquels pivote chaque insert 7 correspondant. Lors de cette flexion la distance linéaire entre les deux inserts 7 se raccourcie. Cette variation de distance est compensée par la présence des manchons en élastomère 9. La figure 3 représente une vue partielle en coupe, suivant l'axe longitudinal de la lame 2 et d'un des deux inserts 7. Sur cette figure est plus particulièrement visible la structure interne de la lame 2, qui est constituée d'une superposition de nappes de fibres 23 solidarisées entre elles par une résine 24. L'insert 7 est pris en sandwich entre des nappes de fibres 23. Le profil ovale de cet insert 7 est adapté pour s'adapter à la rigidité des nappes de fibres 23, permettant à ces nappes 23 de suivre le profil de l'insert 7, ne créant pas de surépaisseur de résine 24 autour de l'insert 7. La figure 4 représente une vue partielle en coupe transversale de la lame 2, d'un des inserts 7 et d'une partie du berceau avant 10 du véhicule comportant des logements 11 et 11' coopérant respectivement avec les premier et second ergots 81 et 81', solidarisant la lame 2 à la structure du véhicule. Sur cette vue sont plus particulièrement visibles les manchons en élastomère 9 et la tige 8. Cette tige 8 présente, dans sa partie centrale, une section de plus grand diamètre formant deux épaulements de chaque coté de cette partie centrale, contre lesquels sont positionnés en butée les deux manchons en élastomère 9. L'intégration des inserts 7 dans la lame 2 est réalisée lors de la fabrication de la lame 2. Ainsi, une telle lame 2 est produite par empilement de nappes de fibres 23 positionnées dans un moule, chaque couche étant positionnées l'une après l'autre tout en étant imbibée de résine 24. A la moitié de cet empilement, les inserts 7 sont positionnés dans le moule, et recouverts de l'autre moitié des nappes 23. Un tel montage permet de ne pas percer la lame 2, conservant intégralement les caractéristiques mécaniques d'une telle lame 2, et conservant intact la résine entourant les fibres de la lame 2. Il est bien évident que la description qui précède n'a été donnée qu'a titre d'exemple non limitatif et que de nombreuses variantes peuvent être envisagées sans pour autant sortir du cadre de l'invention.

Claims

Revendications1. Véhicule, notamment véhicule automobile, comportant une structure (10) sur laquelle est solidarisée une suspension à lame de ressort (2) en matériau composite, caractérisé en ce que la lame (2) comporte au moins un premier ergot (81), pris en sandwich dans l'épaisseur de la lame et faisant saillie de la lame (2), le premier ergot (81) coopérant avec un premier logement (11) correspondant de ladite structure (10) de façon à solidariser la lame (2) à la structure (10) du véhicule.
2. Véhicule selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier ergot (81) s'étend sensiblement suivant l'axe longitudinal du véhicule.
3. Véhicule selon la revendication 2, caractérisé en ce que la lame (2) comporte un second ergot (81'), pris en sandwich dans l'épaisseur de la lame (2), faisant saillie de la lame (2) et aligné sensiblement avec le premier ergot (81), le second ergot (81') coopérant avec un second logement (11') correspondant de ladite structure (10) de façon à solidariser la lame (2) à la structure (10) du véhicule, les premier et second ergots (81, 81') définissant les deux extrémités d'un premier axe de pivot autour duquel la lame (2) peut pivoter.
4. Véhicule selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la grande dimension de la lame (2) s'étend transversalement par rapport à l'axe longitudinal du véhicule, chaque extrémité de la lame (2) étant reliée à un porte-moyeu (3) supportant une roue (4), ladite lame (2) présentant un axe de symétrie aligné sensiblement suivant l'axe longitudinal du véhicule.
5. Véhicule selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la lame (2) comporte des troisième et quatrième ergots coopérant respectivement avec des troisième et quatrième logements correspondant de ladite structure (10) de façon à solidariser la lame (2) à la structure (10) du véhicule, les troisième et quatrième ergots définissant respectivement les deux extrémités d'un second axe de pivot autour duquel la lame (2) peut pivoter, lespremier et second axes de pivot étant positionnés symétriquement audit axe de symétrie, la lame (2) présentant une déformation en flexion entre les premier et second axes de pivot.
6. Lame de ressort (2) en matériau composite destinée à être solidarisée à la structure (10) d'un véhicule selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte au moins un premier ergot (81) pris en sandwich dans l'épaisseur de la lame et faisant saillie de la lame (2).
7. Lame de ressort (2) selon la revendication précédente, caractérisée en ce que la lame (2) comporte un second ergot (81'), pris en sandwich dans l'épaisseur de la lame, faisant saillie de la lame (2) et aligné sensiblement avec le premier ergot (81).
8. Lame de ressort (2) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les premier et second ergots (81, 81 ') forment respectivement les deux extrémités d'une tige (8), ladite tige (8) traversant ladite lame (2).
9. Lame de ressort (2) selon la revendication 8, caractérisé en ce que la lame (2) est constituée d'une superposition de nappes de fibres (23) liées entre elles par une résine (24), et d'un insert (7) formant un palier, pris en sandwich dans l'épaisseur de la lame (2), ledit insert (7) comportant une ouverture (71) dans laquelle est positionnée ladite tige (8).
10. Lame de ressort (2) selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'insert (7) comporte en outre un manchon en élastomère positionné dans ladite ouverture (71), formant la liaison entre la tige (8) et l'insert (7).25