FR3102135A1 - Triangle de roue de véhicule, à course de translation longitudinale limitée - Google Patents

Triangle de roue de véhicule, à course de translation longitudinale limitée Download PDF

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Abstract

Un triangle de roue (TR) comprend une pièce principale (PP) comportant une extrémité (E3) comprenant une tige de fixation (TF) à laquelle est couplée une articulation (A2) logée à rotation dans un évidement (EA) d’une pièce de couplage (PC) solidarisée fixement au châssis d’un véhicule de manière à ce que l’évidement (EA) soit parallèle à la direction longitudinale du véhicule. Cette articulation (A2) comprend, sur une extrémité interne (EI) orientée vers la pièce principale (PP), au moins une protubérance élastique (PE) hors de l’évidement (EA) afin de limiter la translation, suivant cette direction longitudinale, de la tige de fixation (TF) par rapport à la pièce de couplage (PC). Figure à publier avec l’abrégé : Fig. 1

Description

TRIANGLE DE ROUE DE VÉHICULE, À COURSE DE TRANSLATION LONGITUDINALE LIMITÉE
Domaine technique de l’invention
L’invention concerne les véhicules terrestres, et plus précisément les triangles de roue (ou de suspension) qui équipent certains de ces véhicules.
Etat de la technique
Certains véhicules terrestres, généralement de type automobile, comprennent, d’une part, un châssis auquel est couplé un train avant comportant deux roues avant droite et gauche munies chacune d’un moyeu, et, d’autre part, deux triangles de roue couplés respectivement au châssis et aux deux moyeux.
Ces triangles de roue (également appelés triangles de suspension ou bras de suspension) comprennent une pièce principale ayant généralement trois extrémités. La première extrémité est destinée à être couplée au moyeu d’une roue avant de véhicule. La deuxième extrémité est munie d’une première articulation qui est destinée à être couplée au châssis du véhicule. La troisième extrémité comprend, par exemple, une tige de fixation à laquelle est couplée une seconde articulation qui est logée à rotation dans un évidement d’une pièce de couplage destinée à être solidarisée fixement au châssis.
Dans certaines situations, la pièce principale se translate suivant la direction longitudinale de son véhicule, et donc la tige de fixation de la troisième extrémité se translate (relativement) par rapport à la pièce de couplage associée. Afin de limiter ces translations longitudinales (et plus précisément leur course), il a été proposé de définir une butée sur la tige de fixation. Comme décrit notamment dans le document brevet WO 2010/105340, cette butée peut être rapportée, par soudage, vissage ou emmanchement, au niveau de la troisième extrémité, ce qui impose de réaliser une opération additionnelle chronophage et relativement onéreuse.
Cependant, après une grande translation tendant à écarter la pièce principale de la pièce de couplage peut survenir une translation inverse encore plus longue interrompue par le choc de la pièce de couplage contre la butée de la tige de fixation. Or, un tel choc peut endommager, voire casser, la pièce principale. En d’autres termes, il a été constaté que la course, autorisée par la butée rapportée, des translations longitudinales de la tige de fixation de la troisième extrémité par rapport à la pièce de couplage était trop grande et avait un impact sur le comportement routier du véhicule.
L’invention a donc notamment pour but d’améliorer la situation.
Présentation de l’invention
Elle propose notamment à cet effet un triangle de roue comprenant une pièce principale comportant une extrémité comprenant une tige de fixation à laquelle est couplée une articulation logée à rotation dans un évidement d’une pièce de couplage destinée à être solidarisée fixement à un châssis d’un véhicule (terrestre) de manière à ce que cet évidement soit parallèle à une direction longitudinale du véhicule.
Ce triangle de roue se caractérise par le fait que son articulation comprend, sur une extrémité interne orientée vers la pièce principale, au moins une protubérance élastique hors de l’évidement afin de limiter une translation, suivant la direction longitudinale, de la tige de fixation par rapport à la pièce de couplage.
Cette protubérance élastique permet avantageusement de réduire la course longitudinale maximale possible de la tige de fixation par rapport à la pièce de couplage tout en amortissant le choc de cette dernière contre la pièce principale.
Le triangle de roue selon l’invention peut comporter d’autres caractéristiques qui peuvent être prises séparément ou en combinaison, et notamment :
- la protubérance élastique de l’articulation peut avoir une forme générale discoïdale ;
- la protubérance élastique peut constituer une extension de l’extrémité interne de l’articulation ;
- la protubérance élastique de l’articulation peut avoir une épaisseur suivant la direction longitudinale qui est comprise entre 3 mm et 10mm ;
- il peut comprendre une rondelle, montée sur la tige de fixation entre l’articulation et l’extrémité de la pièce principale, et limitant une translation, suivant la direction longitudinale, de la tige de fixation par rapport à la pièce de couplage ;
- la rondelle peut avoir une épaisseur suivant la direction longitudinale qui est comprise entre 5 mm et 8mm ;
- la rondelle peut être réalisée en acier ou en matériau composite ;
- il peut comprendre une pièce rapportée comprenant la tige de fixation et solidarisée fixement à la pièce principale.
L’invention propose également un véhicule (terrestre), éventuellement de type automobile, et comprenant, d’une part, un châssis auquel est couplé un train avant comportant deux roues avant droite et gauche munies chacune d’un moyeu, et, d’autre part, deux triangles de roue du type de celui présenté ci-avant et couplés respectivement au châssis et aux deux moyeux.
Brève description des figures
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à l’examen de la description détaillée ci-après, et des dessins annexés, sur lesquels :
illustre schématiquement, dans une vue en perspective, un exemple de réalisation d’un triangle de roue selon l’invention, en cours d’assemblage,
illustre schématiquement, dans une vue en perspective, la seconde articulation et la rondelle montées sur la tige de fixation du triangle de roue de la figure 1, et
illustre schématiquement, dans une vue en perspective, le triangle de roue de la figure 1, une fois assemblé.
Description détaillée de l’invention
L’invention a notamment pour but de proposer un triangle de roue (ou de suspension) TR destiné à équiper un véhicule terrestre et à course de translation longitudinale limitée.
Dans ce qui suit, on considère, à titre d’exemple non limitatif, que le triangle de roue (ou de suspension) TR est destiné à équiper un véhicule terrestre de type automobile, comme par exemple une voiture. Mais l’invention n’est pas limitée à ce type de véhicule terrestre. En effet, l’invention concerne n’importe quel type de véhicule terrestre comprenant un châssis auquel est couplé un train avant comportant deux roues avant droite et gauche munies chacune d’un moyeu devant être couplé à un triangle de roue, lui-même couplé au châssis.
Sur les figures 1 à 3, la direction X est une direction dite longitudinale du fait qu’elle est destinée à être parallèle à la direction longitudinale d’un véhicule, la direction Y est une direction dite transversale du fait qu’elle est destinée à être parallèle à la direction transversale de ce véhicule, et la direction Z est une direction dite verticale du fait qu’elle est destinée à être parallèle à la direction verticale de ce véhicule. La direction longitudinale X est donc perpendiculaire à la direction transversale Y, et la direction verticale Z est perpendiculaire aux directions longitudinale X et transversale Y.
On a schématiquement illustré sur les figures 1 et 3 un exemple de réalisation d’un triangle de roue TR selon l’invention, respectivement en cours d’assemblage et une fois assemblé.
Comme illustré, un triangle de roue TR, selon l’invention, comprend, une fois assemblé, au moins une pièce principale PP, une liaison rotule LR, des première A1 et seconde A2 articulations, une pièce de couplage PC, et une tige de fixation TF.
La pièce principale PP a une forme générale triangulaire, d’où l’appellation triangle de roue, et donc comprend des première E1, deuxième E2 et troisième E3 extrémités. Elle est par exemple réalisée en métal, comme par exemple un acier. Par ailleurs, elle est de préférence réalisée par emboutissage pour une raison que l’on comprendra plus loin.
La première extrémité E1 est destinée à être couplée à un moyeu d’une roue d’un véhicule. Elle comprend à cet effet une liaison rotule LR qui est rapportée, par exemple par vissage, comme illustré non limitativement sur les figures 1 et 3.
La deuxième extrémité E2 est munie de la première articulation A1, laquelle est destinée à être couplée au châssis du véhicule. Par exemple, cette première articulation A1 peut comprendre un cylindre de type silentbloc® en caoutchouc (éventuellement synthétique) ou en matière plastique. On notera que la première articulation A1 peut être solidarisée à la deuxième extrémité E2 directement, ou indirectement via une pièce de fixation qui est rapportée sous cette dernière (E2).
La troisième extrémité E3 comprend une tige de fixation TF à laquelle est couplée la seconde articulation A2.
Dans l’exemple illustré non limitativement sur les figures 1 à 3 la tige de fixation TF fait partie d’une pièce rapportée PR qui est solidarisée fixement à la pièce principale PP, par exemple par soudage, vissage ou rivetage. Mais dans une variante de réalisation non représentée, la tige de fixation TF pourrait faire partie intégrante de la pièce principale PP, et dans ce cas elle prolonge la troisième extrémité E3.
La seconde articulation A2 est logée à rotation dans un évidement EA (adapté à cet effet) de la pièce de couplage PC, laquelle est destinée à être solidarisée fixement au châssis du véhicule, par exemple par vissage, de manière à ce que cet évidement EA soit parallèle à la direction longitudinale X du véhicule. De plus, cette seconde articulation A2 comprend, sur une extrémité interne EI orientée vers la pièce principale PP, au moins une protubérance élastique PE qui est placée hors de l’évidement EA afin de limiter la translation, suivant la direction longitudinale X, de la tige de fixation TF par rapport à la pièce de couplage PC. On comprendra que cette protubérance élastique PE étant située à l’extérieur de l’évidement EA, elle va entrer en contact avant la pièce de couplage PC, limitant ainsi la course de translation suivant la direction longitudinale X.
Grâce à cette protubérance élastique PE on réduit avantageusement la course longitudinale maximale possible de la tige de fixation TF par rapport à la pièce de couplage PC tout en amortissant le choc de cette dernière (PC) contre la pièce principale PP, ce qui permet de réduire la probabilité d’endommagement de la pièce principale PP lors d’un choc de la pièce de couplage PC contre sa troisième extrémité E3 (ou contre une butée de la tige de fixation TF). Cela permet aussi de garantir un bon comportement routier du véhicule.
Par exemple, et comme illustré non limitativement sur les figures 1 à 3, la seconde articulation A2 peut présenter une forme cylindrique afin de pouvoir tourner dans un évidement EA de forme cylindrique de la pièce de couplage PC. Elle peut, par exemple, être de type silentbloc® en caoutchouc (éventuellement synthétique) ou en matière plastique.
Egalement par exemple, la pièce de couplage PC peut être réalisée en métal. Ainsi, elle peut, par exemple, être en aluminium ou en acier. Cette pièce de couplage PC peut, par exemple, se présenter sous la forme d’un cylindre évidé avec une patte latérale permettant sa fixation sur une partie du châssis, comme illustré non limitativement sur les figures 1 et 3.
On notera que la protubérance élastique PE peut avoir une forme générale discoïdale. Mais cela n’est pas obligatoire. En effet, elle peut être en portion de disque ou d’anneau. Par ailleurs, au lieu d’avoir une unique protubérance élastique PE on peut en avoir plusieurs réparties sur l’extrémité interne EI, et éventuellement en forme de plots (ou pions) ou de secteur angulaire.
De préférence, la (chaque) protubérance élastique PE constitue une extension de l’extrémité interne EI de la seconde articulation A2 hors de l’évidement EA de la pièce de couplage PC. Dans ce cas, elle fait partie intégrante de la seconde articulation A2. Mais il pourrait s’agir d’une pièce rapportée par collage sur l’extrémité interne EI.
Par exemple, la (chaque) protubérance élastique PE peut avoir une épaisseur suivant la direction longitudinale X qui est comprise entre 3 mm et 10 mm. Ainsi, cette épaisseur peut, par exemple, être choisie égale à 6 mm.
On notera également, comme illustré non limitativement sur les figures 1 à 3, que le triangle de roue TR peut aussi avantageusement comprendre une rondelle RL, éventuellement élastique, montée sur la tige de fixation TF entre la seconde articulation A2 et la troisième extrémité E3 de la pièce principale PP. Cette rondelle RL, qui est par exemple emmanchée sur la tige de fixation TF, limite la translation, suivant la direction longitudinale X, de la tige de fixation TF par rapport à la pièce de couplage PC, en complément de la limitation déjà introduite par la protubérance élastique PE. On comprendra que du fait de la présence de cette rondelle RL la course maximale de translation suivant la direction longitudinale X est encore plus petite, ce qui permet de réduire encore plus la probabilité d’endommagement de la pièce principale PP lors d’un choc de la pièce de couplage PC contre sa troisième extrémité E3 (ou contre une butée de la tige de fixation TF) et de garantir le bon comportement routier du véhicule. En outre, la rondelle RL offre à la protubérance élastique PE une surface d’appui importante qui permet de répartir l’impact du choc et donc augmente l’efficacité de l’amortissement par la protubérance élastique PE.
L’épaisseur de la rondelle RL suivant la direction longitudinale X et/ou le diamètre extérieur de la rondelle RL dans le plan YZ est/sont choisi(e)(s) en fonction des efforts à encaisser.
Par exemple, la rondelle RL peut avoir une épaisseur suivant la direction longitudinale X qui est comprise entre 5 mm et 8 mm. Ainsi, cette épaisseur peut, par exemple, être choisie égale à 6 mm.
Egalement par exemple, la rondelle RL peut être réalisée en acier ou en matériau composite.
On notera également, comme illustré non limitativement sur les figures 1 à 3, que la tige de fixation TF peut comprendre une butée d’appui BA située un peu avant la troisième extrémité E3 et sur laquelle peut venir s’appuyer la rondelle RL ou bien la protubérance élastique PE en l’absence de rondelle RL. Ainsi, on évite avantageusement d’avoir à rapporter par soudage, vissage ou emmanchement une butée anti-translation au niveau de la troisième extrémité E3.
Comme évoqué précédemment, il est avantageux que la pièce principale PP soit emboutie afin de présenter des rebords périphériques RP relevés et s’étendant presque jusqu’à la tige de fixation TF afin d’augmenter la rigidité de la pièce principale PP. On notera qu’en l’absence de butée d’appui BA définie sur la tige de fixation TF, les extrémités libres des deux rebords périphériques RP peuvent définir une butée d’appui pour la rondelle RL ou bien pour la protubérance élastique PE en l’absence de rondelle RL. Cela permet d’éviter d’avoir à rapporter par soudage une telle butée d’appui au niveau de la troisième extrémité E3, puisqu’elle est réalisée pendant l’opération d’emboutissage de la pièce principale PP.

Claims (10)

  1. Triangle de roue (TR) comprenant une pièce principale (PP) comportant une extrémité (E3) comprenant une tige de fixation (TF) à laquelle est couplée une articulation (A2) logée à rotation dans un évidement (EA) d’une pièce de couplage (PC) destinée à être solidarisée fixement à un châssis d’un véhicule de manière à ce que ledit évidement (EA) soit parallèle à une direction longitudinale dudit véhicule, caractérisé en ce que ladite articulation (A2) comprend, sur une extrémité interne (EI) orientée vers ladite pièce principale (PP), au moins une protubérance élastique (PE) hors dudit évidement (EA) afin de limiter une translation, suivant ladite direction longitudinale, de ladite tige de fixation (TF) par rapport à ladite pièce de couplage (PC).
  2. Triangle de roue selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite protubérance élastique (PE) a une forme générale discoïdale.
  3. Triangle de roue selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ladite protubérance élastique (PE) constitue une extension de ladite extrémité interne (EI) de l’articulation (A2).
  4. Triangle de roue selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ladite protubérance élastique (PE) a une épaisseur suivant ladite direction longitudinale comprise entre 3 mm et 10 mm.
  5. Triangle de roue selon l’une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu’il comprend une rondelle (RL), montée sur ladite tige de fixation (TF) entre ladite articulation (A2) et ladite extrémité (E3) de la pièce principale (PP), et limitant une translation, suivant ladite direction longitudinale, de ladite tige de fixation (TF) par rapport à ladite pièce de couplage (PC).
  6. Triangle de roue selon la revendication 5, caractérisé en ce que ladite rondelle (RL) a une épaisseur suivant ladite direction longitudinale comprise entre 5 mm et 8 mm.
  7. Triangle de roue selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que ladite rondelle (RL) est réalisée en acier ou en matériau composite.
  8. Triangle de roue selon l’une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu’il comprend une pièce rapportée (PR) comprenant ladite tige de fixation (TF) et solidarisée fixement à ladite pièce principale (PP).
  9. Véhicule comprenant un châssis auquel est couplé un train avant comportant deux roues avant droite et gauche munies chacune d’un moyeu, caractérisé en ce qu’il comprend en outre deux triangles de roue (TR) selon l’une des revendications précédentes, couplés respectivement audit châssis et auxdits moyeux.
  10. Véhicule selon la revendication 9, caractérisé en ce qu’il est de type automobile.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US5879026A (en) * 1995-12-19 1999-03-09 Chrysler Corporation Vehicle suspension and steering cradle
WO2010105340A1 (fr) 2009-03-20 2010-09-23 Magna International Inc. Bras/liaison de suspension pour véhicule à moteur et procédé pour sa réalisation
DE102013225334A1 (de) * 2013-12-10 2015-06-11 Zf Friedrichshafen Ag Lenker eines Fahrwerks für Kraftfahrzeuge

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