FR3058094A1 - Element de support d'equipements d'une suspension pneumatique d'un vehicule - Google Patents
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Abstract
L'invention porte sur un élément de support (100) d'équipements d'une suspension pneumatique, notamment à hauteur pilotée, d'un véhicule, l'élément de support (100) étant destiné à être fixé sur un châssis (1) du véhicule et comprenant des premiers moyens de fixation (110, 111) de l'élément de support (100) sur le châssis (1) et des deuxièmes moyens de fixation (120, 121, 122) des équipements (20, 21, 22) sur l'élément de support (100), la structure de l'élément de support (100) formant un réservoir (101) apte à contenir une réserve d'air destinée à alimenter la suspension pneumatique.
Description
Titulaire(s) : RENAULT S.A.S Société par actions simplifiée.
Demande(s) d’extension
Mandataire(s) : NOVAIMO.
ELEMENT DE SUPPORT D'EQUIPEMENTS D'UNE SUSPENSION PNEUMATIQUE D'UN VEHICULE.
FR 3 058 094 - A1 (5y L'invention porte sur un élément de support (100) d'équipements d'une suspension pneumatique, notamment à hauteur pilotée, d'un véhicule, l'élément de support (100) étant destiné à être fixé sur un châssis (1) du véhicule et comprenant des premiers moyens de fixation (110, 111) de l'élément de support (100) sur le châssis (1) et des deuxièmes moyens de fixation (120, 121, 122) des équipements (20, 21, 22) sur l'élément de support (100), la structure de l'élément de support (100) formant un réservoir (101 ) apte à contenir une réserve d'air destinée à alimenter la suspension pneumatique.
Elément de support d’équipements d’une suspension pneumatique d’un véhicule.
La présente invention concerne un élément de support destiné à être fixé sur un châssis d’un véhicule équipé d’une suspension pneumatique à hauteur pilotée et destiné à supporter des équipements. L’invention concerne aussi un châssis de véhicule comprenant un tel élément. L’invention concerne encore un véhicule automobile comprenant un tel élément ou un tel châssis. L’invention concerne enfin une remorque comprenant un tel élément ou un tel châssis.
Un véhicule automobile de l’état de la technique de type Sport Utility Vehicle, communément appelé SUV, offre un volume d’habitacle et une capacité de franchissement en tout-terrain supérieurs à un véhicule automobile de type berline. L’amélioration de la capacité de franchissement est notamment due à une garde au sol augmentée par rapport à une berline. Ces spécificités augmentent le SCx (produit de la surface frontale avec le coefficient de traînée Cx) du SUV entraînant une majoration de sa consommation de carburant et de surcroît de ses émissions en CO2 à vitesses élevées, tout particulièrement lors de roulages routiers ou autoroutiers.
Afin de pallier à ces inconvénients, le SUV est équipé d’une suspension pneumatique à hauteur pilotée capable de réduire sa garde au sol à partir d’une vitesse donnée, fonctionnalité appelée correction d’assiette ou COA. Cette réduction de garde au sol offre un gain aérodynamique qui se traduit par une baisse de la consommation de carburant et évidemment une baisse d’émission de CO2. Cette suspension permet également d’améliorer l’accessibilité des occupants du véhicule automobile en abaissant le châssis lors de leur montée à bord ou de leur descente. En outre, elle permet d’abaisser la hauteur du seuil de coffre à la demande, en cas de chargement lourd ou volumineux par exemple. Enfin, elle permet d’augmenter la garde au sol afin d’améliorer les capacités de franchissement et a une influence sur l’esthétique générale du SUV.
Pour offrir ces fonctionnalités, la suspension pneumatique à hauteur pilotée, c’est-à-dire à hauteur variable, nécessite d’importantes variations de quantité d’air au sein d’actionneurs pneumatiques situés généralement à proximité des roues. Il en résulte la nécessité de disposer d’un volume d’air conséquent. Ainsi, il convient d’implanter dans le soubassement, c’est-à-dire la partie inférieure du châssis, une réserve d’air volumineuse.
Les figures 1, 2 et 3 illustrent l’implantation, au sein du soubassement arrière d’un véhicule automobile, d’une traverse 10 destinée à supporter des équipements d’une suspension pneumatique, selon l’art antérieur. La traverse 10 supporte une réserve d’air de type bonbonne 11 à l’aide de sangles 12 ainsi qu’un compresseur 13 et un bloc servovalve 14. La traverse 10 s’étend transversalement sous un plancher 16 de coffre, derrière un réservoir 15 de carburant.
L’encombrement d’une telle solution est très important.
L’implantation d’une réserve d’air volumineuse selon cette technique, sur un SUV hybride, particulièrement s’il est doté de quatre roues motrices, est donc complexe eu égard aux volumes des autres organes présents à l’arrière du véhicule automobile. En effet, il faut prendre en compte le train arrière, le pont arrière, le réservoir de carburant, les organes nécessaires pour l’hybridation tels que la batterie de traction et le chargeur, et enfin les équipements nécessaires pour la suspension pneumatique. Cette difficulté d’implantation est amplifiée par l’obligation de ne pas impacter sur le volume de l’habitacle du SUV hybride, l’un des atouts des SUV comme énoncé précédemment. En outre, l’implantation de l’ensemble des organes cités ainsi que de la réserve d’air ne doit pas dégrader de manière significative le volume du coffre. La hauteur du plancher de coffre du SUV hybride ne peut être augmentée que d’une valeur limitée afin de conserver un volume de chargement conséquent.
Le but de l’invention est de fournir un élément de support d’équipements d’une suspension pneumatique remédiant aux inconvénients ci-dessus et améliorant les éléments de support connus. En particulier, l’invention propose un élément de support présentant un encombrement fortement réduit.
Dans ce dessein, l’invention concerne un élément de support d’équipements d’une suspension pneumatique, notamment à hauteur pilotée, d’un véhicule, l’élément de support étant destiné à être fixé sur un châssis du véhicule et comprenant des premiers moyens de fixation de l’élément de support sur le châssis et des deuxièmes moyens de fixation des équipements sur l’élément de support, la structure de l’élément de support formant un réservoir apte à contenir une réserve d’air destinée à alimenter la suspension pneumatique.
Dans d’autres modes de réalisation :
- l’élément de support est une traverse et les premiers moyens de fixation sont agencés pour fixer l’élément de support transversalement au châssis, notamment de part et d’autre du châssis dans une direction transversale ;
- le réservoir est sensiblement parallélépipédique ;
- le réservoir est en acier ou en alliage d’aluminium, les premiers moyens de fixation et les deuxièmes moyens de fixation étant en acier ou en alliage d’aluminium, l’ensemble étant assemblé par soudure ;
- le réservoir est en matériau composite, les premiers moyens de fixation étant en matériau composite ou en alliage d’aluminium, les deuxièmes moyens de fixation étant en matériau composite et/ou en alliage d’aluminium, l’ensemble étant assemblé par collage ;
- les équipements comprennent un compresseur et/ou un bloc servovalve et/ou un carénage aérodynamique ;
- les premiers moyens de fixation comprennent une patte ;
- les deuxièmes moyens de fixation comprennent un support et/ou un pontet ;
- le ratio du volume utile du réservoir sur le volume d’encombrement total de l’élément de support est supérieur à 52%, notamment égal à 97% ou sensiblement égal à 97%.
L’invention concerne également un châssis de véhicule comprenant un tel élément de support.
L’invention concerne également un véhicule automobile, notamment SUV hybride à quatre roues motrices, camion, camionnette, véhicule de tourisme, véhicule de transport en commun, comprenant un tel châssis ou un tel élément de support.
Enfin, l’invention concerne une remorque comprenant un tel châssis ou un tel élément de support.
Ces objets, caractéristiques et avantages de la présente invention seront exposés en détail dans la description suivante d’un mode de réalisation de l’invention faite à titre non-limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles :
La figure 1 représente une vue schématique en perspective des principaux composants d’une suspension pneumatique à hauteur variable de véhicule automobile comportant une solution de réserve d’air de l’art antérieur.
La figure 2 représente une vue éclatée de la solution de l’art antérieur.
La figure 3 représente une coupe schématique partielle dans un plan vertical longitudinal de la solution de l’art antérieur.
La figure 4 représente une coupe schématique partielle dans un plan vertical longitudinal d’un mode de réalisation de l’élément selon l’invention.
La figure 5 représente une vue en perspective d’un mode de réalisation d’un châssis de véhicule selon l’invention.
La figure 6 représente une vue éclatée du mode de réalisation de l’élément selon l’invention.
La direction selon laquelle le véhicule automobile se déplace en ligne droite est définie comme étant la direction longitudinale. Par convention, la direction perpendiculaire à la direction longitudinale, située dans un plan parallèle au sol, est nommée direction transversale. La troisième direction, perpendiculaire aux deux autres, est nommée direction verticale.
Un mode de réalisation d’un véhicule automobile 200 ou d’une remorque 200 de véhicule automobile selon l’invention est décrit ci-après en référence à la figure 5. Le véhicule automobile 200 peut notamment être un SUV, en particulier un SUV hybride à quatre roues motrices, un camion, une camionnette, un véhicule de tourisme ou un véhicule de transport en commun. Le véhicule automobile 200 ou la remorque 200 est équipé d’une suspension pneumatique, notamment une suspension pneumatique à hauteur pilotée.
Une suspension pneumatique à hauteur pilotée est équipée de capteurs mesurant les hauteurs de caisse au niveau de chaque roue ou les distances entre le sol sur lequel repose le véhicule et un châssis du véhicule au niveau de chaque roue et transmettant leurs informations à un calculateur. Le calculateur donne des consignes à un bloc servovalve 21 apte à alimenter en air sous pression, si besoin, chacun des actionneurs pneumatiques placés à proximité de chaque roue. L’air sous pression provient d’une réserve d’air reliée à un compresseur 20 apte à assurer la mise sous pression de l’air dans la réserve.
Le véhicule automobile 200 ou la remorque 200 comprend un mode de réalisation d’un châssis 1 selon l’invention. La réserve d’air, le compresseur 20, le bloc servovalve 21 sont implantés dans un soubassement du châssis du véhicule automobile 200 ou de la remorque 200.
Le châssis 1 comprend un mode de réalisation d’un élément de support 100 selon l’invention.
Dans le mode de réalisation décrit en référence aux figures 4, 5 et 6, l’élément de support 100 s’étend transversalement, derrière un réservoir 6 de carburant, entre deux longerons arrière 7 du châssis 1 de véhicule 200.
L’élément de support 100 comprend des premiers moyens de fixation 110, 111 destinés à fixer l’élément de support 100 de manière démontable sur le châssis 1, sous la partie arrière d’un plancher 8 de coffre de véhicule 200. Les premiers moyens de fixation 110, 111 peuvent être des pattes percées, positionnées à chacune des extrémités de l’élément de support 100 dans une direction transversale, et aptes à être vissées sur ou sous les longerons arrière 7.
L’élément de support 100 comprend également des deuxièmes moyens de fixation 120, 121 de type support ou pontet, positionnés préférablement sur ses faces avant ou arrière sensiblement verticales, destinés à maintenir en position et à supporter des équipements de la suspension pneumatique sur l’élément de support 100, par exemple par des vis. Les équipements comprennent le compresseur 20 et/ou le bloc servovalve 21. Enfin, l’élément de support 100 comprend, préférablement sur sa face du dessous, des deuxièmes moyens de fixation 122 de type support ou pontet destinés au maintien d’un carénage aérodynamique 22, par exemple par des vis. Le carénage aérodynamique 22 constitue aussi un équipement.
L’élément de support 100 comprend des panneaux 102, par exemple au nombre de six, agencés de manière à définir un volume parallélépipédique éventuellement rectangle. Cet agencement de panneaux 102 constitue un réservoir 101 apte à contenir de l’air destiné au fonctionnement de la suspension pneumatique.
Le réservoir 101 s’étend sensiblement horizontalement et transversalement entre les longerons arrière 7, l’élément de support 100 étant alors une traverse.
Dans une variante non représentée, le réservoir 101 de l’élément de support 100 est implanté dans une autre zone du soubassement du véhicule automobile 200, à savoir sous les assises arrière ou sous les assises avant.
Ainsi, l’élément de support 100, en plus d’assurer la fonction de support des équipements que sont le compresseur 20, le bloc servovalve 21 et le carénage aérodynamique 22, assure lui-même la fonction de réserve d’air via son réservoir 101. Ainsi, le ratio du volume utile du réservoir 101 sur le volume d’encombrement total de l’élément de support 100 peut atteindre 97 %. Par exemple, un tel élément de support 100 présente un encombrement total, hors moyens de fixation, de 10,5 litres pour un volume d’air utile, c’est-à-dire un volume intérieur de réservoir 101, de 10,2 litres. Il en résulte un ratio volume de réserve d’air utile sur volume occupé par l’élément de support 100 de l’ordre de 97%. Cette solution assurant à la fois la fonction de support des équipements et la fonction de réserve d’air offre un important gain d’encombrement.
Le réservoir 101 de l’élément de support 100 peut avoir une tout autre forme géométrique pourvu que son volume de réserve d’air utile soit suffisant et que son encombrement lui permette de s’implanter au sein d’un châssis 1 qui présente de nombreuses contraintes architecturales. Ainsi, selon des variantes non illustrées, le réservoir 101 peut s’étendre par exemple principalement sensiblement longitudinalement ou sensiblement verticalement relativement au véhicule.
Un élément de support 100 est fabriqué par l’assemblage, sur le réservoir 101, des premiers moyens de fixation 110, 111 et des deuxièmes moyens de fixation 120, 121, 122. Les matériaux retenus pour les pièces constituant l’élément de support 100 sont l’acier, l’alliage d’aluminium ou les matériaux composites.
L’assemblage entre le réservoir 101 en acier et les premiers moyens de fixation 110, 111 en acier, et l’assemblage entre le réservoir 101 en acier et les deuxièmes moyens de fixation 120, 121, 122 en acier sont obtenus par soudage.
Dans un mode de réalisation, l’assemblage entre le réservoir 101 en alliage d’aluminium et les premiers moyens de fixation 110, 111 en alliage d’aluminium et l’assemblage entre le réservoir 101 en alliage d’aluminium et les deuxièmes moyens de fixation 120, 121, 122 en alliage d’aluminium sont obtenus par soudage.
Dans un autre mode de réalisation, l’assemblage entre le réservoir 101 en matériau composite et les premiers moyens de fixation 110, 111 en alliage d’aluminium ou en matériau composite et l’assemblage entre le réservoir 101 en matériau composite et les deuxièmes moyens de fixation 120, 121, 122 en alliage d’aluminium ou en matériau composite sont obtenus par collage.
En remarque, la solution selon l’invention atteint donc l’objet recherché d’augmentation du volume de réserve d’air utile au sein du soubassement d’un véhicule fortement contraint par la présence de divers organes et présente les avantages suivants :
Elle permet de supprimer l’étape de fixation d’une réserve d’air dans le processus d’assemblage d’un véhicule, l’élément de support 100 assurant lui-même la fonction de réserve d’air.
Elle peut être utilisée avec tous types de transmission, avec boîte de vitesse manuelle ou automatique, à deux roues motrices avant ou arrière, ou à quatre roues motrices.
Elle peut être utilisée avec tous types de motorisation.
Elle peut être utilisée sur tous types de véhicules équipés d’une suspension pneumatique, à savoir véhicule de tourisme tels que berline, monospace ou SUV, camions, camionnettes, véhicules destinés au transport de Personnes à Mobilité Réduite, véhicules utilitaires transformés tel que les ambulances, ou encore véhicules de transport en commun.
Elle peut être enfin utilisée sur une remorque disposant d’une suspension pneumatique.
Les matériaux de l’élément de support 100 étant l’acier, l’alliage d’aluminium ou encore les matériaux composites et les procédés d’assemblage étant le soudage et/ou le collage, il en résulte de faibles coûts d’industrialisation, ces matériaux et ces procédés étant courants et largement utilisés dans l’industrie automobile.
L’élément de support 100 assurant à lui seul plusieurs fonctions, supporter des équipements et contenir de l’air sous pression, il en résulte un gain de matière qui se traduit par un gain de masse.
L’élément de support 100 offre un ratio volume de réserve d’air utile sur volume occupé par l’élément de support 100 largement supérieur à 52 %, le ratio volume de réserve d’air utile sur volume d’encombrement du réservoir 101 pouvant atteindre 97 %.
L’invention est particulièrement bien adaptée à un véhicule automobile de type SUV hybride équipé d’une suspension pneumatique à hauteur pilotée qui nécessite une réserve d’air conséquente eu égard aux variations importantes de hauteur et dont le soubassement du châssis est particulièrement contraint d’un point de vue architectural du fait du nombre d’organes présents. Elle porte aussi sur un châssis de véhicule en tant que tel intégrant un tel élément. Elle porte également sur un véhicule automobile en tant que tel intégrant un tel élément, notamment les véhicules légers et les véhicules industriels. Enfin elle porte sur une remorque en tant que telle, intégrant un tel élément.
En résumé, l’invention permet de disposer d’une réserve d’air conséquente, bien supérieure à 5 litres, au sein d’un soubassement arrière de châssis, notamment d’un SUV hybride équipé de quatre roues motrices. Une telle réserve d’air autorise le fonctionnement d’une suspension pneumatique à hauteur pilotée, notamment munie de la fonction COA. L’élément de support 100 occupe un volume tout juste supérieur au volume de réserve d’air utile du réservoir 101, l’impact de son implantation sur l’implantation des équipements d’une suspension pneumatique est donc minimisé. L’impact de l’implantation de l’élément de support 100 sur le volume d’habitacle et sur le volume du coffre est aussi minimisé.
Claims (12)
- Revendications :1. Elément de support (100) d’équipements d’une suspension pneumatique, notamment à hauteur pilotée, d’un véhicule, l’élément de support (100) étant destiné à être fixé sur un châssis (1) du véhicule et comprenant des premiers moyens de fixation (110, 111) de l’élément de support (100) sur le châssis (1) et des deuxièmes moyens de fixation (120, 121, 122) des équipements (20, 21, 22) sur l’élément de support (100), la structure de l’élément de support (100) formant un réservoir (101) apte à contenir une réserve d’air destinée à alimenter la suspension pneumatique.
- 2. Elément de support (100) selon la revendication 1, caractérisé en ce que l’élément de support (100) est une traverse et les premiers moyens de fixation (110, 111) sont agencés pour fixer l’élément de support (100) transversalement au châssis (1), notamment de part et d’autre du châssis (1) dans une direction transversale.
- 3. Elément de support (100) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le réservoir (101) est sensiblement parallélépipédique.
- 4. Elément de support (100) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le réservoir (101) est en acier ou en alliage d’aluminium, les premiers moyens de fixation (110, 111) et les deuxièmes moyens de fixation (120, 121, 122) étant en acier ou en alliage d’aluminium, l’ensemble étant assemblé par soudure.
- 5. Elément de support (100) selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le réservoir (101) est en matériau composite, les premiers moyens de fixation (110, 111) étant en matériau composite ou en alliage d’aluminium, les deuxièmes moyens de fixation (120, 121, 122) étant en matériau composite et/ou en alliage d’aluminium, l’ensemble étant assemblé par collage.
- 6. Elément de support (100) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les équipements comprennent un compresseur (20) et/ou un bloc servovalve (21) et/ou un carénage aérodynamique (22).
- 7. Elément de support (100) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les premiers moyens de fixation comprennent une patte (110, 111).
- 8. Elément de support (100) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les deuxièmes moyens de fixation comprennent un support et/ou un pontet (120, 121, 122).
- 9. Elément de support (100) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le ratio du volume utile du réservoir (101) sur le volume d’encombrement total de l’élément de support (100) est supérieur à 52%, notamment égal à 97% ou sensiblement égal à 97%.
- 10. Châssis (1) de véhicule caractérisé en ce qu’il comprend un élément de support (100) selon l’une des revendications précédentes.
- 11. Véhicule automobile (200), notamment SUV hybride à quatre roues motrices, camion, camionnette, véhicule de tourisme, véhicule de transport en commun, caractérisé en ce qu’il comprend un châssis (1) selon la revendication 10 ou un élément de support (100) selon l’une des revendications 1 à 9.
- 12. Remorque (200) caractérisée en ce qu’elle comprend un châssis (1) selon la revendication 10 ou un élément de support (100) selon l’une des revendications 1 à 9.
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