FR3127160A1 - Embout pour barre stabilisatrice de véhicule - Google Patents

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Embout pour barre stabilisatrice de véhicule ainsi qu’un ensemble stabilisateur incluant une barre stabilisatrice équipée d’un tel embout, l’embout comprenant une portion de manchon (20), formant un passage axial (22) configuré pour être engagé autour d’une extrémité d’une barre stabilisatrice de véhicule, et une portion de connexion (40), prévue à l’extrémité distale de la portion de manchon (20) et configurée pour être connectée à une biellette, dans lequel l’embout (10) est réalisé essentiellement en matériau composite à matrice organique. Fig. 5.

Description

Embout pour barre stabilisatrice de véhicule
Le présent exposé concerne un embout pour barre stabilisatrice de véhicule ainsi qu’un ensemble stabilisateur incluant une barre stabilisatrice équipée d’un tel embout. De tels embouts peuvent équiper n’importe quel type de barre stabilisatrice, pour n’importe quel type de véhicule.
La plupart des véhicules à essieux sont pourvus d’ensembles stabilisateurs qui sont tels que les deux roues d’un même essieu sont généralement reliées par une barre stabilisatrice, également appelée barre anti-dévers ou barre anti-roulis.
Un ensemble stabilisateur pour véhicule connu comprenant une telle barre stabilisatrice est représenté sur la .
L’ensemble stabilisateur 901 pour véhicule comprend une barre stabilisatrice 902. La barre stabilisatrice 902 est installée entre deux roues 950, 950’ d’un même essieu. À cet effet, la barre stabilisatrice 902 est munie à ses extrémités de deux portions de fixation 940, 940’. La portion de fixation 940 est prévue pour être fixée à une partie du véhicule solidaire de la roue 950, dans le cas présent à un triangle de suspension 951 de la roue 950 via des biellettes (non représentées). De même, la portion de fixation 940’ est prévue pour être fixée à une partie du véhicule solidaire de la roue 950’, dans le cas présent à un triangle de suspension 951’ de la roue 950’ via des biellettes (non représentées).
La barre stabilisatrice 902 est donc un élément de suspension du véhicule qui forme un ressort tendant à solidariser les deux roues 950, 950’, et qui permet ainsi de limiter le roulis lors des virages et de réduire les déformations subies par la suspension de manière à maintenir le plus possible les pneus à plat sur le sol et donc à conserver une adhérence maximale. La barre stabilisatrice 902 peut donc être sollicitée à la fois en torsion et en flexion.
La barre stabilisatrice 902 comprend aussi une portion centrale 903, qui est allongée. Deux paliers 960 destinés à être fixés sur le châssis du véhicule sont montés sur la barre stabilisatrice 902.
La barre stabilisatrice 902 est métallique, et typiquement fabriquée en acier.
En général, comme cela est représenté sur la vue agrandie de la , chaque extrémité 904 de la barre 901 est retravaillée par forgeage afin d’obtenir les portions de fixations 940, 940’. Ainsi, d’une forme initiale généralement cylindrique, chaque extrémité 904 de la barre 902 est déformée jusqu’à obtenir une languette plane présentant deux surfaces opposées planes et parallèles, formant des surfaces d’appui 941, 942. Un alésage traversant 943 est alors pratiqué entre les deux surfaces d’appui 941, 942.
Dans un tel cas, les biellettes peuvent alors être assemblées sur ces portions de fixations 940 en les boulonnant, le boulon traversant l’alésage 943 et enserrant les deux surfaces d’appui 941, 942.
Toutefois, une telle étape de forge est assez coûteuse et relativement peu précise, ce qui entraîne des tolérances notables sur la position et l’orientation des biellettes par rapport à la barre.
De plus, certaines barres de petit diamètre ne présentent pas assez de matière pour obtenir des surfaces d’appui présentant une surface suffisante pour assurer la bonne tenue des boulons. Il est alors nécessaire d’allonger artificiellement la barre initiale afin de disposer de la quantité de matière suffisante pour former des surfaces d’appui convenables, ce qui augmente naturellement le coût de la barre.
Il existe donc un réel besoin pour un ensemble stabilisateur pour véhicule qui soit dépourvu, au moins en partie, des inconvénients inhérents aux configurations connues précitées.
Le présent exposé concerne un embout pour barre stabilisatrice de véhicule, comprenant
une portion de manchon, formant un passage axial configuré pour être engagé autour d’une extrémité d’une barre stabilisatrice de véhicule, et
une portion de connexion, prévue à l’extrémité distale de la portion de manchon et configurée pour être connectée à une biellette,
dans lequel l’embout est réalisé essentiellement en matériau composite à matrice organique.
Grâce à un tel embout prévu pour être rapport à l’extrémité d’une barre stabilisatrice, il devient superflu de retravailler la géométrie de l’extrémité de la barre, ce qui réduit le coût de revient de la barre.
De plus, l’usage d’un matériau composite à matrice organise permet d’obtenir des géométries complexes à moindre coût, par exemple par injection, tout en limitant la masse de l’embout. En particulier, la portion de connexion faisant partie de l’embout, il est possible de lui donner la forme et les dimensions souhaitées pour la connexion de la biellette, de manière complètement indépendante de la forme et des dimensions de la barre et sans surcoût notable dans la mesure où les matériaux composites à matrice organique sont plus économiques que les métaux. Ainsi, en particulier, il devient superflu d’allonger artificiellement la barre, y compris lorsque la barre présente un faible diamètre, ce qui limite le coût de matières premières.
Par ailleurs, l’assemblage de l’embout sur la barre peut se faire de manière précise, à l’aide d’un gabarit d’assemblage par exemple, ce qui offre des tolérances de positionnement et d’orientation réduites. Le cas échéant, cet assemblage peut même être automatisé. Ainsi, il est possible d’obtenir une précision sur l’orientation de la portion de connexion de l’ordre de ±1° contre ±5° lors d’une formation par forgeage, et une précision sur la côte axiale de l’ordre de ±0,5mm contre ±3mm lors d’une formation par forgeage.
Dans certains modes de réalisation, le passage axial est une portion d’une cavité fermée à son extrémité distale. Il est ainsi possible d’imposer la position de l’embout par rapport à la barre dans la direction axiale. De plus, l’extrémité de la barre est ainsi complètement recouverte par l’embout, ce qui permet de la protéger, notamment contre les intempéries. Cela est tout particulièrement utile lorsque la barre est creuse.
Dans certains modes de réalisation, le passage axial possède un diamètre au moins égal à 10 mm. Ce diamètre correspond à celui de l’extrémité de la barre, à un jeu près.
Dans certains modes de réalisation, le passage axial possède un diamètre compris entre 10 à 36 mm, de préférence entre 10 et 17 mm.
Dans certains modes de réalisation, le passage axial possède une longueur au moins égale à 3 fois le diamètre du passage axial. Une telle longueur permet un assemblage robuste de l’embout sur la barre.
Dans certains modes de réalisation, le passage axial possède une longueur comprise entre 2 et 6 fois le diamètre du passage axial, de préférence entre 2,5 et 4 fois le diamètre du passage axial.
Dans certains modes de réalisation, la surface externe de la portion de manchon comprend plusieurs nervures de renfort. De telles nervures permettent de renforcer la tenue mécanique de l’embout tout en limitant la quantité de matière et donc le poids et le volume de l’embout.
Dans certains modes de réalisation, la surface externe de la portion de manchon comprend au moins une nervure axiale.
Dans certains modes de réalisation, la surface externe de la portion de manchon comprend au moins une nervure circonférentielle.
Dans certains modes de réalisation, au moins une nervure de renfort s’étend depuis la portion de manchon jusqu’à la portion de connexion.
Dans certains modes de réalisation, la surface interne du passage axial comprend au moins un sillon. Un tel sillon permet de mettre en place un cordon de colle afin de fixer l’embout sur la barre. En particulier, un tel sillon permet de contrôler la surface d’encollage.
Dans certains modes de réalisation, la surface interne du passage axial comprend au moins un sillon hélicoïdal. Un tel sillon hélicoïdal permet un bon encollage sur l’ensemble du passage axial tout en permettant un démoulage de l’embout lorsqu’il est obtenu par injection.
Dans certains modes de réalisation, la surface interne du passage axial comprend au moins deux sillons hélicoïdaux déphasés de 180°. Un nombre plus important de sillons hélicoïdaux, par exemple 4 ou 8, peut être prévu, notamment en fonction du diamètre du passage axial.
Dans certains modes de réalisation, au moins un sillon hélicoïdal s’étend sur au moins 360°. On assure ainsi un encollage sur toute la circonférence de la barre.
Dans certains modes de réalisation, la surface interne du passage axial comprend au moins un sillon annulaire. Un tel sillon annulaire permet de mettre en place un cordon de colle annulaire, formant ainsi un joint d’étanchéité empêchant l’infiltration d’eau et/ou de poussière risquant d’endommager l’extrémité de la barre.
Dans certains modes de réalisation, au moins un sillon annulaire est prévu à l’entrée du passage axial. On empêche ainsi l’infiltration d’eau et/ou de poussière à l’intérieur du passage axial.
Dans certains modes de réalisation, la portion de manchon comprend au moins un orifice d’injection mettant en communication le passage axial avec l’extérieur de la portion de manchon. Un tel orifice d’injection permet d’injecter de la colle dans le passage axial afin de fixer l’embout sur la barre.
Dans certains modes de réalisation, la portion de manchon comprend plusieurs orifices d’injection disposés à plusieurs niveaux axialement et/ou circonférentiellement. Ceci aide à répartir la colle et donc à obtenir une surface d’encollage régulière.
Dans certains modes de réalisation, au moins un orifice d’injection débouche dans un sillon du passage axial. La colle est ainsi guidée jusque dans le sillon où elle peut ensuite se propager selon le motif d’encollage souhaité tel que dessiné par le sillon.
Dans certains modes de réalisation, au moins un orifice d’injection présente une entrée en forme d’entonnoir. Ceci facilite l’injection de la colle.
Dans certains modes de réalisation, au moins un orifice d’injection traverse une nervure de renfort. On dispose ainsi d’une longueur disponible plus importante pour l’orifice d’injection, ce qui permet par exemple de prévoir un entonnoir de taille plus importante ou encore de faciliter le placement de l’embout d’injection au moment de l’injection de la colle.
Dans certains modes de réalisation, le passage axial comprend un taraudage configuré pour coopérer avec un filetage prévu à l’extrémité de la barre stabilisatrice. Dans un tel cas, l’embout peut être assemblé sur la barre par vissage de l’embout sur le filetage de la barre.
Dans certains modes de réalisation, la portion de manchon comprend un noyau métallique. Un tel noyau métallique permet de renforcer la tenue mécanique de la portion de manchon.
Dans certains modes de réalisation, le noyau métallique prend la forme d’un cylindre surmoulé. De préférence, ce cylindre est intégré dans l’épaisseur de la portion de manchon : il n’affleure donc pas, ni à l’extérieur, ni au niveau du passage axial.
Dans certains modes de réalisation, la portion de connexion comprend un alésage traversant configuré pour être traversé par un élément de la biellette. En particulier, la biellette peut être connectée à l’aide d’un boulon engagé à travers l’alésage traversant.
Dans certains modes de réalisation, la direction de l’alésage traversant coupe la direction du passage axial.
Dans certains modes de réalisation, la direction de l’alésage traversant forme avec la direction du passage axial un angle compris entre 45 et 135°, de préférence compris entre 60 et 120°.
Dans certains modes de réalisation, l’alésage traversant possède un diamètre au moins égal à 10 mm.
Dans certains modes de réalisation, l’alésage traversant possède un diamètre compris entre 10 et 18 mm, de préférence entre 12 et 16 mm.
Dans certains modes de réalisation, l’alésage traversant débouche de chaque côté sur une surface d’appui plane. Ces surfaces d’appui permettent l’appui d’un élément d’assemblage, par exemple d’un boulon.
Dans certains modes de réalisation, chaque surface d’appui possède un diamètre au moins égal à 16 mm.
Dans certains modes de réalisation, chaque surface d’appui possède un diamètre compris entre 16 et 30 mm, de préférence entre 18 et 28 mm.
Dans certains modes de réalisation, la portion de connexion comprend une bague métallique surmoulée, l’alésage traversant étant formé dans ladite bague métallique. Une telle bague métallique permet un assemblage plus robuste, avec par exemple un effort de serrage plus important, de la biellette sur la portion de connexion. Toutefois, une telle bague métallique n’est pas essentielle pour obtenir un serrage satisfaisant.
Dans certains modes de réalisation, l’embout comprend ladite biellette. Il est ainsi possible de fournir aux constructeurs automobiles des barres déjà équipées des biellettes, ce qui facilite et accélère l’assemblage de la barre sur le véhicule.
Dans certains modes de réalisation, ladite biellette est rotulée.
Dans certains modes de réalisation, ladite biellette est assemblée avec la portion de connexion.
Dans certains modes de réalisation, une tête de ladite biellette est intégrée à la portion de connexion par surmoulage. La connexion de la biellette est ainsi obtenue dès la fabrication de l’embout, ce qui facilite et accélère grandement l’assemblage de l’ensemble.
Dans certains modes de réalisation, la matrice du matériau composite à matrice organique est un polyamide, de préférence du PA66.
Dans certains modes de réalisation, le renfort du matériau composite à matrice organique comprend des fibres de verre et/ou des fibres de carbone. Il s’agit de préférence de fibres longues, c’est-à-dire de fibres possédant une longueur supérieure à 1mm. De préférence, la longueur de ces fibres longues est inférieure à 20mm.
Dans certains modes de réalisation, le matériau composite à matrice organique comprend un colorant. Il est ainsi possible de donner à l’embout une couleur spécifique. En particulier, il est possible d’associer une taille et/ou un modèle de barre, et donc d’embout, avec une couleur spécifique, ce qui facilite l’assemblage des barres et réduit le risque d’erreur.
Le présent exposé concerne également un ensemble stabilisateur pour véhicule, comprenant une barre stabilisatrice et au moins un embout selon l’un quelconque des modes de réalisation précédents rapporté à une extrémité de la barre stabilisatrice.
Dans certains modes de réalisation, le diamètre de la barre stabilisatrice est inférieur ou égal à 36mm, de préférence inférieur ou égal à 17mm.
Dans certains modes de réalisation, le diamètre de la barre stabilisatrice est constant sur toute sa longueur. Ainsi, à l’exception d’éventuelles opérations de cintrage, les extrémités de la barre ne subissent aucune étape de forge destinée à modifier leur géométrie.
Dans le présent exposé, les termes « axial », « radial », « tangentiel », « intérieur », « extérieur » et leurs dérivés sont définis par rapport à la direction du passage axial, c’est-à-dire de l’extrémité de la barre ; on entend par « plan axial » un plan passant par cette direction axiale et par « plan radial » un plan perpendiculaire à cette direction axiale. Les termes « longitudinal », « transversal » et leurs dérivés sont définis par rapport à la direction axiale.
Dans le présent exposé, on considère qu’une pièce ou une partie de pièce est réalisée essentiellement en un matériau donné lorsqu’elle est formée à au moins 80%, de préférence 90%, de préférence encore 99%, par ce matériau.
Les caractéristiques et avantages précités, ainsi que d'autres, apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit, d'exemples de réalisation de l’embout et de la barre stabilisatrice proposés. Cette description détaillée fait référence aux dessins annexés.
Les dessins annexés sont schématiques et visent avant tout à illustrer les principes de l’exposé.
Sur ces dessins, d’une figure à l’autre, des éléments (ou parties d’élément) identiques sont repérés par les mêmes signes de référence. En outre, des éléments (ou parties d'élément) appartenant à des exemples de réalisation différents mais ayant une fonction analogue sont repérés sur les figures par des références numériques incrémentées de 100, 200, etc.
La est une vue en perspective d’un ensemble stabilisateur selon l’art antérieur.
La est une vue agrandie d’un partie de l’ensemble stabilisateur de la .
La est une vue en perspective d’un ensemble stabilisateur incluant une barre stabilisatrice et un premier exemple d’embout.
La est une vue en perspective d’une extrémité de la barre stabilisatrice de la équipée du premier exemple d’embout.
La est une vue en perspective du premier exemple d’embout.
La est une vue de côté du premier exemple d’embout.
La est une vue en coupe du premier exemple d’embout.
La est une vue en perspective d’un deuxième exemple d’embout.

Claims (10)

  1. Embout pour barre stabilisatrice de véhicule, comprenant
    une portion de manchon (20), formant un passage axial (22) configuré pour être engagé autour d’une extrémité (4) d’une barre stabilisatrice (2) de véhicule, et
    une portion de connexion (40), prévue à l’extrémité distale de la portion de manchon (20) et configurée pour être connectée à une biellette,
    dans lequel l’embout (10) est réalisé essentiellement en matériau composite à matrice organique,
    dans lequel la surface interne (23) du passage axial (22) comprend au moins un sillon (24, 25).
  2. Embout selon la revendication 1, dans lequel le passage axial (22) est une portion d’une cavité (21) fermée à son extrémité distale.
  3. Embout selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la surface externe (26) de la portion de manchon (20) comprend plusieurs nervures de renfort (27, 28).
  4. Embout selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel la surface interne (23) du passage axial (22) comprend deux sillons hélicoïdaux (25) déphasés de 180°.
  5. Embout selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel la surface interne (23) du passage axial (22) comprend au moins un sillon annulaire (24).
  6. Embout selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel la portion de manchon (20) comprend au moins un orifice d’injection (30) mettant en communication le passage axial (22) avec l’extérieur de la portion de manchon (20), et
    dans lequel au moins un orifice d’injection (30) débouche dans un sillon (25) du passage axial (22).
  7. Embout selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel la portion de connexion (40) comprend un alésage traversant (43) configuré pour être traversé par un élément de la biellette.
  8. Embout selon la revendication 7, dans lequel l’alésage traversant (43) débouche de chaque côté sur une surface d’appui (41, 42) plane, et
    dans lequel chaque surface d’appui (41, 42) possède un diamètre au moins égal à 10 mm.
  9. Embout selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel le matériau composite à matrice organique comprend un colorant.
  10. Ensemble de suspension pour véhicule, comprenant une barre stabilisatrice (2) et au moins un embout (10) selon l’une quelconque des revendications 1 à 9 rapporté à une extrémité (4) de la barre stabilisatrice (2).
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