FR2973290A3 - Structure d'accueil d'un bras de suspension de vehicule automobile - Google Patents
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Abstract
Structure d'accueil (1) d'un bras de suspension (2) de véhicule automobile caractérisée en ce qu'elle comporte un premier moyen (10, 11) de fixation de bras de suspension (2) ayant un axe (V) au moins sensiblement vertical.
Description
La présente invention porte sur une structure d'accueil d'un bras de suspension d'un véhicule automobile. Elle porte également sur un bras de suspension d'un véhicule automobile. Elle porte aussi sur une structure de caisse comprenant un tel bras et/ou une telle structure d'accueil. Elle porte enfin sur un véhicule comprenant une telle structure de caisse.
Un véhicule automobile comprend habituellement quatre roues indépendantes et est équipé de moyens permettant un mouvement vertical de chacune de ses roues par rapport au châssis du véhicule, ce que l'on appelle communément la suspension. La suspension assure un maximum de confort aux occupants en absorbant au moins une partie des forces statiques et dynamiques qui s'exercent sur chaque roue du véhicule, en particulier lors du déplacement du véhicule. Les moyens permettant le mouvement vertical d'une roue comprennent généralement un bras de suspension qui s'étend transversalement depuis le châssis auquel il est fixé par une liaison pivot, vers une roue à laquelle il est fixé par le biais d'un porte fusée de roue, le porte fusée de roue assurant la rotation de la roue. Les moyens permettant le mouvement vertical d'une roue par rapport à la caisse comprennent généralement un amortisseur fixé d'une part au bras de suspension ou au porte fusée de roue et d'autre part au châssis afin d'amortir le mouvement de la roue.
Etant donné que le bras de suspension s'étend transversalement entre le châssis et la roue considérée, une liaison pivot d'axe horizontal, notamment d'axe longitudinal, est constamment utilisée pour lier le bras de suspension au châssis tout en autorisant une rotation du bras de suspension.
Le bras de suspension a souvent la forme d'un triangle comportant deux liaisons pivots à axe longitudinaux confondus sur le châssis et une liaison pivot ou rotule sur le porte-fusée de la roue considérée. C'est pourquoi un bras de suspension peut aussi être nommé triangle de suspension.
Un montage comprenant deux liaisons pivot à axes longitudinaux confondus sur le châssis permet d'assurer un bon guidage et de faciliter ainsi la rotation du bras de suspension. Un tel agencement a aussi pour but de conférer une certaine rigidité à l'ensemble afin de permettre une bonne tenue de route au véhicule.
On connaît des documents US20080067774, JP2009174916, KR20040044293 ou encore GB1434324, des structures d'accueil de bras de suspension comprenant des bras de suspension fixés par au moins une liaison pivot d'axe longitudinal sur le châssis. Ces montages sont complexes, notamment parce qu'ils requièrent de nombreuses pièces et sont par conséquent très onéreux à produire et à monter. Ils font d'ailleurs généralement appel à des structures d'accueil de bras de suspension en tôle emboutie. Un tel mode de production nécessite de lourds investissements puisqu'il faut concevoir et fabriquer des matrices, puis mobiliser une presse pour la production des structures d'accueil de bras de suspension.
Un objectif de l'invention est de proposer une structure d'accueil de bras de suspension simple à fabriquer dont le prix de revient est faible.
En plus de devoir fixer un bras de suspension, une structure d'accueil de bras de suspension doit assurer un débattement suffisant, c'est-à-dire une amplitude de mouvement assez importante entre la roue et la caisse. Ainsi l'une des difficultés réside dans le fait de permettre des angles de rotation suffisants, dans les deux sens, du bras de suspension autour d'un axe sensiblement longitudinal pour assurer le débattement attendu. Les débattements diffèrent selon les types de véhicules automobiles.
En outre, la structure d'accueil d'un bras de suspension doit résister à des 30 essais de tenue en fatigue et avoir des comportements adaptés lors d'un choc.
Un autre objectif de l'invention est d'employer des pièces utilisées sur d'autres véhicules et de pouvoir dupliquer ces pièces, ceci afin d'éviter tout investissement lourd et obtenir une solution particulièrement économique.
Le but de l'invention est aussi de fournir une structure d'accueil de bras de suspension de véhicule automobile remédiant aux problèmes exposés précédemment et améliorant les assemblages connus de l'art antérieur. En particulier l'invention se rapporte à une structure d'accueil de bras de suspension économique à mettre en oeuvre, à produire en série et à monter sur des véhicules automobiles.
Selon l'invention, la structure d'accueil d'un bras de suspension de véhicule automobile comporte un premier moyen de fixation de bras de suspension ayant un axe au moins sensiblement vertical. Le premier moyen de fixation de bras de suspension peut comprendre une chape présentant un trou ayant un axe au moins sensiblement vertical.
La chape peut s'étendre longitudinalement et comporter plusieurs trous, de 20 préférence deux trous, ayant des axes au moins sensiblement verticaux.
Les trous peuvent être destinés à recevoir un arbre, comme une vis.
La chape peut être destinée à être fixée à un longeron de châssis ou à être 25 fixée à un longeron de berceau ou à constituer un longeron de berceau.
La structure d'accueil peut comprendre une équerre, la chape étant fixée à l'équerre, l'équerre étant destinée à être fixée au longeron.
30 Le premier moyen de fixation peut comprendre un renfort s'étendant sensiblement verticalement et fixé aux ailes supérieure et inférieure de la chape.15
Selon l'invention, le bras de suspension de véhicule automobile comprend un deuxième moyen de fixation destiné à coopérer avec un premier moyen de fixation d'une structure d'accueil définie précédemment pour fixer le bras de suspension sur la structure d'accueil.
Le deuxième moyen de fixation peut comprendre un trou ayant un axe au moins sensiblement vertical.
Le deuxième moyen de fixation peut comprendre plusieurs trous, de préférence deux trous, ayant des axes au moins sensiblement verticaux.
Les trous peuvent être réalisés dans des moyens élastiques.
Les trous peuvent être destinés à recevoir un arbre, comme une vis.
Selon l'invention, la structure de caisse de véhicule automobile comprend au moins une structure d'accueil définie précédemment.
La structure de caisse peut comprendre au moins un bras de suspension défini précédemment.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description d'un mode de réalisation qui va maintenant être faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels : - la Figure 1 représente une section, selon un plan vertical transversal, d'un mode de réalisation d'une structure d'accueil d'un bras de suspension, d'un bras de suspension fixé à la structure d'accueil, la structure d'accueil étant fixée à un longeron de châssis selon l'invention ; - la Figure 2 représente une vue en perspective d'un mode de réalisation d'un châssis comprenant deux structures d'accueil avant de bras de suspension recevant chacune un bras de suspension, chacune étant fixée à des longerons du châssis ; - la Figure 3 représente une vue en perspective du mode de réalisation du châssis comprenant deux structures d'accueil arrière de bras de suspension recevant chacune un bras de suspension, chacune constituant un longeron de berceau du châssis de véhicule automobile selon l'invention ; - la Figure 4 représente une vue en perspective du mode de réalisation du châssis.
Sur les figures, la direction longitudinale est représentée par un axe X, la direction transversale est représentée par un axe Y et la direction verticale par un axe Z.
Un mode de réalisation d'un châssis 100 de véhicule, un mode de réalisation de bras de suspension 2 et un mode de réalisation d'une structure d'accueil 1 d'un bras de suspension 2 d'un véhicule automobile est décrit ci-après en référence aux figures 1 à 4.
Cette nouvelle structure d'accueil de bras de suspension ainsi que le bras de suspension ad hoc sont notamment destinés à équiper certains véhicules automobiles notamment de type monoplace ou biplace, voire trois places, dont l'architecture du châssis est spécifique.
Une structure d'accueil 1 d'un bras de suspension 2 de véhicule automobile est destinée à être fixée à une structure pour constituer un châssis 100. Le bras de suspension 2 s'étend transversalement entre la structure d'accueil 1 et la roue considérée. La structure d'accueil 1 a pour fonction d'assurer la fixation du bras de suspension 2 tout en lui autorisant une rotation autour d'un axe R au moins sensiblement parallèle à l'axe longitudinal du véhicule. Elle comporte à cette fin un premier moyen de fixation 10, 11 d'un bras de suspension 2, ce moyen ayant un axe V au moins sensiblement vertical. La structure d'accueil est adaptée pour être suffisamment robuste et/ou élastique pour résister à un certain nombre de cycle de fonctionnement.
La structure d'accueil est également adaptée pour se déformer et/ou se 5 rompre de manière admissible en cas de choc, en évitant notamment l'éjection de pièces.
Une rotation de quelques degrés autour de l'axe R, dans les deux sens, est suffisante pour obtenir le débattement du bras de suspension 2 pouvant être 10 accepté par un amortisseur, une barre de torsion, une lame de ressort ou un empilage de lames de ressort.
Sur les figures 1 et 2, la structure d'accueil 1 de bras de suspension 2 est destinée à être fixée à un longeron de châssis 3, généralement la partie avant 15 du véhicule automobile.
La structure d'accueil 1 comprend une chape 10 se fixant longitudinalement globalement parallèlement à la surface verticale extérieure d'un longeron de châssis 3. Deux ailes 10' et 10" de la chape 10 s'étendent horizontalement en 20 direction du bras de suspension 2. La chape 10 est pourvue d'un trou 11, et de préférence de deux trous 11 d'axe V sensiblement verticaux, traversant chacun les deux ailes 10' et 10" de la chape 10. Les trous 11 assurent la réception d'arbres 12, tels que des axes, des rivets, et de préférence des vis.
25 La chape 10 permet alors d'assurer une bonne raideur dans le plan horizontale étant donné que les deux points de fixation d'un même bras de suspension 2 sont reliés.
Le bras de suspension 2 comprend un deuxième moyen de fixation 4, 13, ce 30 moyen ayant un axe V au moins sensiblement vertical. Le deuxième moyen de fixation 4, 13 est destiné à coopérer par l'intermédiaire d'arbres 12 avec le premier moyen de fixation 10, 11, pour fixer le bras de suspension 2 sur la structure d'accueil 1.
Ce deuxième moyen comprend des trous 4 d'axes V sensiblement verticaux ménagés dans le bras de suspension 2, notamment dans des moyens élastiques 13 tels que des coussinets ou des silentblocs comprenant par exemple une matière élastique comprise entre deux cylindres métalliques coaxiaux et montés sur le bras de suspension 2. Ces moyens élastiques 13, de section circulaire de préférence, peuvent être montés serrés dans des alésages 17 d'axes V sensiblement verticaux réalisés dans le bras de suspension 2.
Des arbres 12 fixent le bras de suspension 2 à la structure d'accueil 1, en traversant d'une part les trous 11 des ailes 10', 10" de la chape 10 et d'autre part les trous 4 ménagés dans les moyens élastiques 13 montés dans les alésages 17 du bras de suspension 2. Ces moyens élastiques 13 ont une longueur sensiblement égale à l'écartement intérieure entre les deux ailes 10', 10" de la chape 10.
La rotation du bras de suspension 2 par rapport au longeron de châssis 3, globalement autour de l'axe R est alors intégralement rendue possible par la déformation des moyens élastiques 13.
De préférence, au moins une équerre 14 de renfort est intercalée entre la chape 10 et le longeron de châssis 3, et est fixée au longeron de châssis 3. L'équerre 14 de renfort se fixe de manière à ce qu'une surface de l'équerre 14 soit en contact avec la surface verticale extérieure du longeron de châssis 3 alors qu'une autre surface de l'équerre 14 est en contact avec la surface horizontale inférieure ou supérieure de ce même longeron de châssis 3. La fixation de l'équerre 14 sur le longeron de châssis 3 peut être faite par tout moyen, notamment par vis, rivets et de préférence par cordons de soudure 18. L'objectif d'intercaler au moins une équerre 14 entre la chape 10 et le longeron de châssis 3 est d'augmenter localement l'épaisseur du profilé constituant le châssis et d'éviter le poinçonnement des faces extérieures du longeron de châssis 3.
La fixation de la chape 10 sur l'équerre 14 peut être faite par tout moyen, notamment par vis, rivets et de préférence par cordons de soudure 18'.
De préférence, au moins un renfort 15, s'étendant sensiblement dans un plan vertical transversal, est fixé aux ailes supérieures 10' et inférieures 10" de la chape 10 et éventuellement à l'équerre 14. Ce renfort 15 est fixé de préférence par soudure. La fonction de ce renfort 15 est d'éviter que les ailes 10' et 10" de la chape 10 ne se rapprochent, notamment du fait du serrage des vis 12 avec des écrous 16. Ainsi, les ailes 10' et 10" de la chape 10 sont renforcées ce qui favorise la tension de serrage des boulons 12, 16 permettant d'éviter le desserrement des boulons 12, 16, ou de la vis 12 dans l'aile 10' ou 10", en cas d'aile 10' ou 10" taraudée, ou pourvue d'une pièce rapportée taraudée sur l'aile considérée, notamment par soudure. Le renfort peut par exemple être une simple tôle.
Sur la figure 3, la structure d'accueil 1 de bras de suspension 2 est destinée à constituer un longeron de berceau 5, qui est généralement la partie arrière du véhicule automobile.
Ainsi, dans la partie arrière du châssis 100 de véhicule automobile, une 25 chape 10 est encastrée dans une ou plusieurs traverses 6 du berceau. La chape 10 se fixe dans des logements 7 prévus sur les traverses 6.
La chape 10 permet là encore d'assurer une bonne raideur dans le plan horizontale étant donné que les deux points de fixation d'un même bras de 30 suspension 2 sont reliés.
Alternativement, la structure d'accueil 1 de bras de suspension 2 est destinée à être fixée à un longeron de berceau.
Sur la figure 4, le châssis 100 est équipé de quatre structures d'accueil 1, deux fixées sur des longerons de châssis 3 en partie avant et deux, en partie arrière dans des logements 7, encastrées entre les traverses 6 de berceau.
La rotation du bras de suspension 2 par rapport au longeron de berceau 5, globalement autour de l'axe R est alors intégralement permise par la déformation des moyens élastiques 13.
La structure d'accueil 1, la chape 10, l'équerre 14, le renfort 15 sont fabriqués par exemple en tôle d'acier d'épaisseur 2 mm, notamment une tôle d'acier détourée et/ou pliée d'épaisseur 2 mm. Le bras de suspension 2 peut notamment être fabriqué en tôle d'acier d'épaisseur 3 mm.
L'invention comporte de nombreux avantages, tels que : 20 - fournir une structure d'accueil 1 de bras de suspension 2 composée d'un nombre réduit de pièces, - permettre un débattement suffisant au bon fonctionnement des moyens du système de suspension associé à chaque roue, - utiliser des pièces provenant de modèles de véhicules déjà fabriqués, 25 diminuant les frais d'industrialisation de la solution, - fabriquer différents éléments de la structure d'accueil 1 à partir de matière première économique et d'opérations simples telles que le détourage et/ou le pliage, - fournir une structure d'accueil 1 assurant une bonne raideur dans le plan 30 horizontale, - fournir une structure d'accueil 1 assurant une bonne tenue en fatigue et au choc,15 - proposer une structure d'accueil 1 favorisant la tension de serrage des boulons 12, 16 du fait de la présence de renforts 15 sur la chape 10, - fournir une structure d'accueil 1 ne poinçonnant pas la face vertical extérieure du longeron de châssis 3 grâce aux équerres 14, - fournir un châssis de véhicule automobile particulièrement économique à fabriquer et à produire en série.
L'invention peut convenir particulièrement à un véhicule de type monoplace voire biplace, la place passager étant par exemple située derrière la place conducteur, voire trois places. Ce type d'invention peut aussi être utilisé pour des véhicules automobiles monoplace ou biplace ou trois places s'inclinant dans les virages à l'instar de certains véhicules équipés de deux roues à l'avant et d'une seule roue à l'arrière.
Dans tout ce document, par « au moins sensiblement adjectif » on entend « adjectif » ou « sensiblement adjectif ». Ainsi, par « au moins sensiblement vertical », on entend « vertical » ou « sensiblement vertical ».
Claims (14)
- REVENDICATIONS: 1. Structure d'accueil (1) d'un bras de suspension (2) de véhicule automobile, caractérisée en ce qu'elle comporte un premier moyen (10, 11) de fixation de bras de suspension (2) ayant un axe (V) au moins sensiblement vertical.
- 2. Structure d'accueil (1) d'un bras de suspension (2) selon la revendication 1, caractérisée en ce que le premier moyen de fixation de bras de suspension (2) comprend une chape (10) présentant un trou (11) ayant un axe (V) au moins sensiblement vertical.
- 3. Structure d'accueil (1) d'un bras de suspension (2) selon la revendication 2, caractérisée en ce que la chape (10) s'étend longitudinalement et comporte plusieurs trous (11), de préférence deux trous, ayant des axes (V) au moins sensiblement verticaux.
- 4. Structure d'accueil (1) d'un bras de suspension (2) selon la revendication 2 ou 3, caractérisée en ce que les trous (11) sont destinés à recevoir un arbre, comme une vis (12).
- 5. Structure d'accueil (1) d'un bras de suspension (2) selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisée en ce que la chape (10) est destinée à être fixée à un longeron de châssis (3) ou à être fixée à un longeron de berceau (5) ou à constituer un longeron de berceau (5).
- 6. Structure d'accueil (1) d'un bras de suspension (2) selon la revendication 5, caractérisée en ce qu'elle comprend une équerre (14), la chape (10) étant fixée à l'équerre(14), l'équerre (14) étant destinée à être fixée au longeron (3). 11
- 7. Structure d'accueil (1) d'un bras de suspension (2) selon l'une des revendications 2 à 6, caractérisée en ce que le premier moyen de fixation comprend un renfort (15) s'étendant sensiblement verticalement et fixé aux ailes supérieure (10') et inférieure (10") de la chape (10).
- 8. Bras de suspension (2) de véhicule automobile caractérisé en ce qu'il comprend un deuxième moyen de fixation (4, 13) destiné à coopérer avec un premier moyen (10, 11) de fixation d'une structure d'accueil (1) selon l'une des revendications précédentes pour fixer le bras de suspension (2) sur la structure d'accueil.
- 9. Bras de suspension (2) de véhicule automobile selon la revendication 8, caractérisé en ce que le deuxième moyen de fixation comprend un trou (4) ayant un axe au moins sensiblement vertical.
- 10. Bras de suspension (2) de véhicule automobile selon la revendication 9, caractérisé en ce que le deuxième moyen de fixation comprend plusieurs trous (4), de préférence deux trous, ayant des axes au moins sensiblement verticaux.
- 11. Bras de suspension (2) de véhicule automobile selon la revendication 9 ou 10, caractérisé en ce que les trous (4) sont réalisés dans des moyens élastiques (13).
- 12. Bras de suspension (2) de véhicule automobile selon l'une des revendications 9 à 11 caractérisé en ce que les trous (4) sont destinés à recevoir un arbre, comme une vis (12). 30
- 13. Structure de caisse (100) de véhicule automobile comprenant au moins une structure d'accueil (1) selon l'une des revendications 1 à 7.25
- 14. Structure de caisse (100) de véhicule automobile selon la revendication précédente, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un bras de suspension (2) selon l'une des revendications 8 à 12.5
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