WO2013117835A1 - Essieu souple arriere a palonnier - Google Patents

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WO2013117835A1
WO2013117835A1 PCT/FR2013/050103 FR2013050103W WO2013117835A1 WO 2013117835 A1 WO2013117835 A1 WO 2013117835A1 FR 2013050103 W FR2013050103 W FR 2013050103W WO 2013117835 A1 WO2013117835 A1 WO 2013117835A1
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WO
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ring
threaded rod
spreader
nut
arm
Prior art date
Application number
PCT/FR2013/050103
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Inventor
Rémi Rollet
Laurent Urrutia
François ROULIN
Original Assignee
Renault S.A.S.
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    • B60G2206/202—Constructional features of semi-rigid axles, e.g. twist beam type axles with a radially deformed tube as a cross member

Definitions

  • the invention is in the field of motor vehicles and more particularly motor vehicles with four-wheel steering.
  • the present invention relates to a device for attaching a spreader to a straight-section hollow cross member with a closed contour and a concave profile for an axle, in particular a flexible axle.
  • the invention also relates to the spreader equipped with this fixing device, the assembly obtained comprising the lifter fixed to the crossbar, and a flexible axle equipped with this assembly.
  • a flexible axle of a motor vehicle generally comprises:
  • a spreader extending transversely to the cross member and connected to the middle part thereof by a substantially vertical hinge pin
  • This connecting element may be a jack, possibly motorized.
  • the cross is designed to be elastically deformable in torsion and there are several kinds. Some sleepers have a solid cross section with a concave profile in the shape of "V", "U”, or "C” lying, whose opening is preferably directed towards the front of the vehicle.
  • sleepers are also concave profile lying in the shape of "V", “U” or “C”, but have a hollow section with closed contour. They are for example formed by stamping a tube. Attaching a spreader to this type of cross is problematic. Indeed, the cross section hollow straight generally undergo heat treatments so that their drilling or welding for the attachment of the rudder is likely to weaken them. In addition, the stresses caused by the relative movements of the rudder and the cross are generally located at the attachment areas of the rudder on the crossbar, which may have been weakened by the method of fixing, welding or drilling. In particular, the edges of a bore are irregular and likely to form micro cracks that can cause deterioration of the cross. In addition, it is preferable to avoid any friction between the walls of the cross member brought closer after stamping the tube to form the concave profile.
  • the invention proposes a device for attaching a spreader to a hollow-section cross member with a closed contour and a concave profile, the fixing device comprising:
  • the ring and the threaded rod being coaxial, and the ring, provided with a collar projecting radially at one of its ends, surrounding the threaded rod over part of the length of said threaded rod.
  • the device according to the invention allows to keep tight an element, in particular a portion of a cross member, between the flange and the nut of the ring.
  • the ring is inserted into a hole of the element to be held tight, its flange being in abutment against one face of the element, its nut being pressed against the opposite face of the element. It is thus possible to adjust the clamping force exerted by the ring on the element, here a cross member, by tightening more or less the nut against this element.
  • This fixing device makes it possible to articulate two arms of a rudder bar to a cross-bar having an orifice, the rod of the fixing device then forming the axis of rotation of the rudder beam and passing through the orifice of the cross-member, within the ring.
  • the cross member can thus be held firmly between the flange and the nut of the ring by tightening the nut, while one end of the ring bears against one of the arms of the spreader, the other end of the ring. bearing against the other arm of the spreader along the longitudinal axis of the ring, the assembly being held tight along this longitudinal axis by tightening a nut at each end of the threaded rod, on either side of the spreader.
  • the surfaces of the nut and the flange of the ring, located opposite when the nut is screwed onto the ring, are identical. This allows a better distribution of the stresses around the orifice of the element held tight between the nut and the flange of the ring.
  • these surfaces which constitute contact surfaces with the element, for example a cross-member, to be clamped between the nut and the flange of the ring, will be dimensioned so as to prevent the element from being hammered in contact with the element. 'nut.
  • each end of the threaded rod can be equipped with a nut.
  • the threaded rod may be a screw provided with a head, for example a head shaped to be clamped by a clamping tool. A single nut is then necessary to secure the threaded rod to the rudder.
  • the parts of the fixing device and the spreader are arranged in the following order: a first end of the threaded rod, which is a screw head or on which is screwed a nut , a first rudder arm, the ring arranged coaxially around the threaded rod, a second rudder arm, a second end of the threaded rod on which is screwed another nut. Tightening the one or more nuts on the threaded rod keeps these parts in contact with each other along the longitudinal axis of the threaded rod.
  • An element such as a cross member can in turn be held tight between the flange and the nut of the ring.
  • the length of the ring namely its dimension along its longitudinal axis, will be calculated depending on the distance to separate the first and second arm of the rudder.
  • the length of the threaded rod will be determined so that the ends of the threaded rod can project from the rudder on either side thereof.
  • the lengths of the ring and the threaded rod will be dictated by the geometry of the rudder.
  • the lengths of the ring and the threaded rod are imposed only by the structure of the axle comprising the cross and can therefore be adapted to one axle to another.
  • the threaded rod and the ring are separate parts, which allows easy installation of the fixing device, whatever the structure of the rudder.
  • the threaded rod and the ring can however be made in one piece.
  • the fixing device will then be more particularly intended for fixing a spreader bar in two distinct parts, namely having a first arm and a second separate and independent arms, before mounting the spreader.
  • the first and second arms of the rudder are then only connected by the hinges of the rudder after assembly of the latter to the parts of the axle.
  • the threaded rod can not then have a head to allow its mounting on the rudder.
  • the ring and its collar form two distinct parts, the collar being for example screwed onto the threaded external face of the ring, advantageously and in a nonlimiting manner, the ring and its collar are made of a single piece. This simplifies the realization of the ring and increases the strength of the collar.
  • the various elements of the fastening device will preferably be sufficiently strong to ensure a robust attachment of the two arms of the rudder on the one hand and the articulation of the rudder to the cross member on the other hand.
  • These elements will for example be made of metal.
  • the invention also relates to a spreader for a motor vehicle axle, said spreader being intended to be fixed to a cross beam of the axle and comprising a first arm and a second arm, each arm being equipped with a stirrup of the beam having an orifice crossing.
  • This lifter is characterized in that it comprises a fastening device according to the invention, the threaded rod passes through the through hole of each articulation of the rudder, the ring equipped with its nut being located between said rudder joints, in contact with each of the rudder joints along the longitudinal axis of the threaded rod, the threaded rod being secured to the first and second arm of the rudder by screwing at least one nut.
  • the lifter is further characterized in that only one of its arms extends on either side of the fixing device.
  • the rudder joints thus allow pivoting of the rudder about an axis which coincides with the longitudinal axis of the threaded rod.
  • These joints are for example elastic joints, for example rubber.
  • Such joints are for example formed of a metal inner sleeve in contact with the threaded rod, a metal outer sleeve integral with the rudder and a ring of elastic material, for example rubber, located between the metal sleeves.
  • the arms of the rudder being located on either side of the ring of the fastener along the axis of articulation of the rudder, they are kept away from the length of the ring. This arrangement particular allows to free a sufficient space around the rudder so that a crosspiece maintained by the ring does not come into contact with the arms of the rudder. All that is required is that only one of the arms of the spreader bar extends on either side of the fixing device.
  • the side of the spreader with only one arm will advantageously be designed to support relatively light elements of the axle, for example connecting rods.
  • the side of the beam with two arms will rather be used to support heavier elements of the axle, for example a connecting element hinge.
  • one end of the first arm carries two linkages of connecting rods intended for the articulation of connecting rods forming part of the axle,
  • the other end of the first arm and one end of the second arm carry a connecting element hinge intended for the articulation of a connecting element forming part of the axle
  • the axes of the connecting rod joints and the connecting element joint are parallel to the threaded rod of the fastening device, and the median planes of the connecting rod joints and the connecting element joint are substantially coinciding with a median plane located between the two rudder joints and perpendicular to the threaded rod of the fixing device.
  • Such an arrangement makes it possible to concentrate the stresses on the threaded rod during the rotation of the spreader about the longitudinal axis of the threaded rod and thus to reduce the stresses exerted on the orifice of the crossmember receiving the ring.
  • a median plane of an articulation is defined in the present application as a plane perpendicular to the axis of the articulation and situated midway between the points of attachment of this articulation to the rudder.
  • substantially coincident planes planes that are merged or that are parallel and offset from each other by an offset less than or equal to 5 cm, preferably less than or equal to 2 cm. or which are inclined relative to each other by an angle of not more than 5 °, preferably not more than 2 °.
  • the first and second arms of the rudder are integral, which may allow to increase the robustness of the spreader.
  • the arms are for example connected by a wall which extends substantially perpendicular to the arms, generally at one end of the spreader intended to be directed towards the front of the vehicle (end connected to the connecting element of the axle).
  • the first and second arms can then be made in one piece.
  • these arms can however be distinct, their connection then being obtained only after mounting the rudder on the cross member and the other elements of an axle.
  • the first arm may be an upper arm of the rudder and the second arm may be a lower arm of the rudder, in the mounted position of the rudder on an axle beam.
  • the invention also relates to an assembly formed by a cross member and a spreader according to the invention, the cross member being a cross member of hollow straight section of closed contour and having a hollow profile defining two branches, each branch being formed of two thicknesses of the material constituting the cross-member, one of the branches of the cross-member having a through orifice, the ring of the fastening device being inserted into the orifice of the cross-member, the two thicknesses of the branch being kept tight against one another; other between the collar of the ring and the nut screwed on said ring.
  • the orifice of the crossbar is made on a flat or almost flat area of the crossmember.
  • the contact between the cross member and the flange of the ring on the one hand and between the crossmember and the nut of the ring on the other hand can then be distributed over all, or almost all, the surface of the collar and the nut, which may allow a better distribution of forces over the entire contact surface and a better displacement of the stresses experienced by the cross member at the orifice receiving the ring.
  • the concave profile of the cross member may be a "V", "C” or
  • the invention also relates to an axle of a motor vehicle, in particular a flexible axle at the beginning of the present description, comprising two longitudinal oscillating arms, an assembly according to the invention, two connecting rods and a connecting element.
  • Such an axle is particularly suitable for four-wheel steering vehicles.
  • the invention also relates to a motor vehicle comprising at least one axle as defined above.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view of a flexible axle comprising an assembly according to the invention
  • Figure 2 is a cross section along line A-A of Figure 1 showing the attachment device of the lifter.
  • front, rear, upper, lower refer to the front and rear directions of the vehicle, when the axle is mounted on the vehicle.
  • the X, Y, Z axes correspond respectively to the longitudinal (front to back), transverse and vertical axis of the vehicle.
  • substantially horizontal, longitudinal or vertical means a direction / plane forming an angle of at most ⁇ 20 °, preferably at most ⁇ 10 ° with a direction / a horizontal plane, longitudinal or vertical.
  • the axle 10 comprises two longitudinal oscillating arms 12, only one of which is shown. Each arm 12 is connected at one end facing the rear of the vehicle to a wheel support (not shown). The other end of the arms 12, directed towards the front of the vehicle, is articulated to the vehicle body (not shown).
  • a cross member 14 elastically deformable in torsion, is rigidly connected by its ends to the two arms 12.
  • the cross member has a concave profile in the form of a "V" lying, whose concavity is directed towards the front of the vehicle.
  • sleepers may be used, for example with a "C” or "U” profile.
  • the cross member 14 has a hollow section of closed contour, and the concave profile defines two branches 14a, 14b. Each branch 14a, 14b is thus formed of two thicknesses of the material constituting the crosspiece 14.
  • a spreader 16 extends transversely to the cross member 14. It is connected to the middle part thereof by a hinge pin 18 substantially vertical.
  • This lifter 16 comprises an upper arm 20 and a lower arm 22.
  • Each of the arms 20 and 22 of the rudder bar is equipped with a hinge 24, 26 respectively, having a through hole which extends along the axis 18 of the joints 24, 26 (that is to say substantially vertically in the example shown).
  • One end 28 of the upper arm 20 carries two joints 30 of connecting rods for the articulation of links 32 forming part of the axle.
  • Each rod 32 substantially parallel to the cross member 14, connects the crossbar 16 to a wheel support.
  • this end 28 has a coated U-shape receiving between its branches the joints 30.
  • the median plane of the joints 30 is a plane perpendicular to the axes 31, 33, half way between the branches of the end 28 U shape.
  • the other end 34 of the upper arm 20 and one end 36 of the lower arm 22 carry a hinge 38 of connecting element intended for the articulation of a connecting element 40 forming part of the axle about an axis 39 substantially vertical.
  • This connecting element 40 extends substantially parallel to the cross member 14 and thus connects an end of the spreader 16 directed towards the front of the vehicle, or at the end of a longitudinal arm 12 near its articulation to the body of the vehicle. vehicle, to the vehicle body at the articulation of said longitudinal arm on the body (not shown).
  • This link element 40 extends substantially parallel to the cross member 14 and thus connects an end of the spreader 16 directed towards the front of the vehicle, or at the end of a longitudinal arm 12 near its articulation to the body of the vehicle. vehicle, to the vehicle body at the articulation of said longitudinal arm on the body (not shown).
  • 40 may be a cylinder, as shown, possibly motorized.
  • the lower arm 22 and upper 20 of the spreader are secured by a vertical wall 42, near their ends 34 and 36.
  • the ends 34, 36 of the arms and the vertical wall 42 form a U lying between the branches of which is received the articulation 38.
  • the median plane of the articulation 38 is a plane perpendicular to the axis 39, midway between the ends 34, 36 of the arms.
  • the upper arm 20 of the spreader extends transversely to the cross member 14 on either side of the articulation axis 18 of the spreader, the lower arm 22 of the spreader extending transversely on one side of the axis 18 of the spreader, towards the front of the vehicle, as visible in Figure 2.
  • the lifter 16 is fixed to the cross member 14 by means of a fixing device 50 according to the invention.
  • This fixing device 50 comprises:
  • the ring 56 and the threaded rod 52 are mounted coaxially, the ring surrounding the threaded rod 52 over part of the length of the latter.
  • the ring 56 is further provided at one of its ends with a flange 57 projecting radially from this end.
  • the threaded rod 52 is a screw provided with a head 53, this head 53 is advantageously shaped to cooperate with a clamping tool.
  • the ring 56 and its flange 57 are made in one piece and are distinct from the threaded rod 52.
  • the ring 56 is in the form of a cylinder having a central orifice passing through its longitudinal axis for the passage of the threaded rod
  • the lifter 16 is secured to the cross member 14 in the following manner.
  • the ring 56 is introduced into an orifice made through one of the branches 14a of the crosspiece 14 so that its flange 57 bears against one face of the branch 14a, the nut 58 resting on the opposite side of the same branch 14a, so as to pinch this branch 14a, as visible in Figure 2.
  • the nut 58 is pressed against the branch 14a with sufficient force to press the walls forming the branch 14a against each other while preventing any relative movement of the two walls, this force is however measured so as not to cause matting of the beam 14.
  • the spreader 16 is then positioned to align the central hole of the ring 56 with the holes of the hinges 24 and 26 of the spreader.
  • the threaded rod 52 can then be introduced into these orifices, for example by the upper side of the spreader 16, until its head 53 bears against the hinge 24 of the spreader if the threaded rod is equipped with a head 53.
  • the nut 54 is then screwed to the free end of the threaded rod 52 (or a nut is screwed to each end of the threaded rod 52 if the latter has no head 53) for tightening the different parts the against each other along the longitudinal axis of the threaded rod 52, that is to say along the axis of articulation 18 of the crossbar 16 on the crosspiece 14.
  • the threaded rod 52 passes through the through hole of each articulation 24, 26 of the crossbar and the ring 56.
  • the ring 56 equipped with its nut 58, is then located between these joints 24, 26 of the spreader along the axis of articulation 18, and the ring 56 is in contact with each of the joints 24, 26 of the spreader along the same axis 18.
  • the threaded rod 52 is secured to the lower arm 22 and upper 20 of the spreader 16 by screwing the nut 54, as shown in Figure 2.
  • the length of the ring 56 makes it possible to adjust the spacing between the rudder joints 24 and 26, in other words the spacing between the lower and upper arms 20 of the rudder bar.
  • this spacing is imposed by the dimension of the wall 42 connecting the two arms 20, 22. It is easy to see that another gap can be chosen, in particular when no vertical wall 42 connects the arms 20, 22 of the rudder 16.
  • the method of fixing the crosspiece 14 by means of the fixing device 50 according to the invention allows a robust holding of the crosspiece 14 while limiting the stresses applied to the opening of the crosspiece receiving the ring 56 of the fixing device 50. The risk of embrittlement of the cross 14 is thus limited.
  • the attachment of a crossbar to a cross member by means of the fastening device according to the invention requires that the branch of the cross member held by the ring of the fastening device be perpendicular to the axis of rotation of the crossbar, such as that visible in Figure 2.

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Abstract

L'invention concerne un dispositif de fixation (50) d'un palonnier sur une traverse (14) à section droite creuse à contour fermé et à profil concave, le dispositif de fixation étant caractérisé en ce qu'il comprend: -une tige filetée (52), -au moins un écrou (54) vissé à une extrémité de la tige filetée (52), -une bague (56) pourvue d'un filetage (55) sur sa face externe, -un écrou (58) vissé sur la face externe filetée de la bague (56), la bague (56) et la tige filetée (52) étant coaxiales, et la bague (56), pourvue d'une collerette (57) saillant radialement à l'une de ses extrémités, entourant la tige filetée (52) sur une partie de la longueur de ladite tige filetée (52). L'invention concerne également un palonnier équipé de ce dispositif de fixation et un ensemble formé de ce palonnier et d'une traverse.

Description

ESSIEU SOUPLE ARRIERE A PALONNIER
L'invention se situe dans le domaine des véhicules automobiles et plus particulièrement des véhicules automobiles à quatre roues directrices.
La présente invention concerne un dispositif de fixation d'un palonnier sur une traverse à section droite creuse à contour fermé et à profil concave pour un essieu, notamment un essieu souple. L'invention concerne également le palonnier équipé de ce dispositif de fixation, l'ensemble obtenu comprenant le palonnier fixé à la traverse, et un essieu souple équipé de cet ensemble.
Un essieu souple de véhicule automobile comprend généralement :
deux bras oscillants longitudinaux articulés chacun à un support de roues à leur extrémité dirigée vers l'arrière du véhicule et dont l'autre extrémité est articulée à la carrosserie du véhicule,
une traverse reliant lesdits bras,
un palonnier s'étendant transversalement à la traverse et relié à la partie médiane de celle-ci par un axe d'articulation sensiblement vertical,
un élément de liaison sensiblement parallèle à la traverse reliant une extrémité du palonnier dirigée vers l'avant du véhicule, soit à l'extrémité d'un bras longitudinal à proximité de son articulation à la carrosserie du véhicule, soit à la carrosserie du véhicule au niveau de l'articulation dudit bras longitudinal sur la carrosserie. Cet élément de liaison peut être un vérin, éventuellement motorisé. Et,
deux bielles reliant chacune une autre extrémité du palonnier dirigée vers l'arrière du véhicule à un support de roue.
La traverse est conçue pour être élastiquement déformable en torsion et il en existe plusieurs sortes. Certaines traverses présentent une section droite pleine à profil concave en forme de « V », de « U », ou de « C » couché, dont l'ouverture est de préférence dirigée vers l'avant du véhicule.
D'autres traverses sont également à profil concave couché en forme de « V », de « U » ou de « C », mais présentent une section droite creuse à contour fermé. Elles sont par exemple formées par emboutissage d'un tube. La fixation d'un palonnier à ce type de traverse est problématique. En effet, les traverses à section droite creuse subissent en général des traitements thermiques de sorte que leur perçage ou leur soudage pour la fixation du palonnier est susceptible de les fragiliser. De plus, les contraintes engendrées par les mouvements relatifs du palonnier et de la traverse sont généralement localisées au niveau des zones de fixation du palonnier sur la traverse, qui peuvent avoir été fragilisées par le mode de fixation, soudage ou perçage. En particulier, les bords d'un perçage sont irréguliers et susceptibles de former des départs de microfissures qui peuvent engendrer une détérioration de la traverse. En outre, il est préférable d'éviter tout frottement entre les parois de la traverse rapprochées suite à l'emboutissage du tube pour former le profil concave.
Il existe ainsi un besoin pour un mode de fixation du palonnier sur une traverse à section droite creuse qui soit suffisamment sûr pour éviter une désolidarisation du palonnier et qui ne génère pas de faiblesse de la traverse au niveau de la zone de fixation du palonnier à la traverse.
A cet effet, l'invention propose un dispositif de fixation d'un palonnier sur une traverse à section droite creuse à contour fermé et à profil concave, le dispositif de fixation comprenant :
- une tige filetée destinée à être fixée au palonnier,
- au moins un écrou vissé à une extrémité de la tige filetée pour fixer la tige filetée au palonnier,
- une bague pourvue d'un filetage sur sa face externe,
- un écrou vissé sur la face externe filetée de la bague,
la bague et la tige filetée étant coaxiales, et la bague, pourvue d'une collerette saillant radialement à l'une de ses extrémités, entourant la tige filetée sur une partie de la longueur de ladite tige filetée.
Le dispositif selon l'invention permet de maintenir serré un élément, notamment une partie d'une traverse, entre la collerette et l'écrou de la bague. A cet effet, la bague est insérée dans un orifice de l'élément à maintenir serré, sa collerette étant en appui contre une face de l'élément, son écrou étant serré contre la face opposée de l'élément. Il est ainsi possible de régler la force de serrage exercée par la bague sur l'élément, ici une traverse, en serrant plus ou moins l 'écrou contre cet élément.
Ce dispositif de fixation permet d'articuler deux bras d'un palonnier à une traverse comportant un orifice, la tige du dispositif de fixation formant alors l'axe de rotation du palonnier et traversant l'orifice de la traverse, à l'intérieur de la bague. La traverse peut ainsi être maintenue fermement entre la collerette et l 'écrou de la bague par serrage de cet écrou, alors qu'une extrémité de la bague est en appui contre l'un des bras du palonnier, l'autre extrémité de la bague étant en appui contre l'autre bras du palonnier suivant l'axe longitudinal de la bague, l'ensemble étant maintenu serré selon cet axe longitudinal par serrage d'un écrou à chaque extrémité de la tige filetée, de part et d'autre du palonnier.
Ce maintien serré de la traverse autour de son orifice traversant au moyen de la bague permet d'éviter tout frottement relatif des parois formant la traverse et de renforcer les bords de l'orifice traversant grâce à l'appui de la collerette et de l'écrou de la bague. Ce serrage permet de déplacer les contraintes qui auraient fragilisé le bord de découpe de l'orifice de la traverse.
Avantageusement et de manière non limitative, les surfaces de l'écrou et de la collerette de la bague, situées en regard lorsque l'écrou est vissé sur la bague, sont identiques. Ceci permet une meilleure répartition des contraintes autour de l'orifice de l'élément maintenu serré entre l'écrou et la collerette de la bague.
Avantageusement, ces surfaces, qui constituent des surfaces de contact avec l'élément, par exemple une traverse, à serrer entre l'écrou et la collerette de la bague, seront dimensionnées de manière à éviter un matage de l'élément au serrage de l'écrou.
Avantageusement et de manière non limitative, chaque extrémité de la tige filetée peut être équipée d'un écrou.
En variante, la tige filetée peut être une vis pourvue d'une tête, par exemple une tête conformée pour pouvoir être serrée par un outil de serrage. Un seul écrou est alors nécessaire pour solidariser la tige filetée au palonnier. Ainsi, suivant l'axe longitudinal de la tige filetée, les pièces du dispositif de fixation et le palonnier sont disposés dans l'ordre suivant : une première extrémité de la tige filetée, laquelle est une tête de vis ou sur laquelle est vissé un écrou, un premier bras de palonnier, la bague disposée coaxialement autour de la tige filetée, un deuxième bras de palonnier, une deuxième extrémité de la tige filetée sur laquelle est vissé un autre écrou. Le serrage du ou des écrous sur la tige filetée permet de maintenir ces pièces en contact les unes avec les autres le long de l'axe longitudinal de la tige filetée.
Un élément tel qu'une traverse peut quant à lui être maintenu serré entre la collerette et l 'écrou de la bague.
La bague étant en contact avec chacun des premier et deuxième bras du palonnier lorsque le palonnier est fixé à une traverse au moyen du dispositif de fixation selon l'invention, la longueur de la bague, à savoir sa dimension suivant son axe longitudinal, sera calculée en fonction de la distance devant séparer les premier et deuxième bras du palonnier. De manière similaire, la longueur de la tige filetée sera déterminée pour que les extrémités de la tige filetée puissent faire saillie du palonnier de part et d'autre de celui-ci.
Pour un palonnier dont les premier et deuxième bras sont solidaires avant montage du palonnier sur la traverse et liaison du palonnier aux différentes pièces d'un essieu, les longueurs de la bague et de la tige filetée seront dictées par la géométrie du palonnier. Pour un palonnier dont premier et deuxième bras ne sont pas solidaires avant montage du palonnier sur la traverse, les longueurs de la bague et de la tige filetée ne sont imposées que par la structure de l'essieu comportant la traverse et pourront donc être adaptées d'un essieu à un autre.
Avantageusement et de manière non limitative, la tige filetée et la bague sont des pièces distinctes, ce qui permet une mise en place aisée du dispositif de fixation, quelle que soit la structure du palonnier.
Dans un autre mode de réalisation particulier, la tige filetée et la bague peuvent toutefois être réalisées d'une seule pièce. Le dispositif de fixation sera alors plus particulièrement destiné à la fixation d'un palonnier en deux parties distinctes, à savoir comportant un premier bras et un deuxième bras distincts et indépendants, avant montage du palonnier. Les premier et deuxième bras du palonnier sont alors uniquement reliés par les articulations du palonnier après montage de ce dernier aux pièces de l'essieu. La tige filetée ne peut alors pas comporter de tête afin de permettre son montage sur le palonnier.
Bien que l'on puisse envisager que la bague et sa collerette forment deux pièces distinctes, la collerette étant par exemple vissée sur la face externe filetée de la bague, avantageusement et de manière non limitative, la bague et sa collerette sont réalisées d'une seule pièce. Ceci permet de simplifier la réalisation de la bague et augmente la robustesse de la collerette.
Les différents éléments du dispositif de fixation seront de préférence suffisamment résistants pour assurer une fixation robuste des deux bras du palonnier d'une part et l'articulation du palonnier à la traverse d'autre part. Ces éléments seront par exemple réalisés en métal.
L'invention concerne également un palonnier pour essieu de véhicule automobile, ce palonnier étant destiné à être fixé à une traverse de l'essieu et comportant un premier bras et un deuxième bras, chaque bras étant équipé d'une articulation de palonnier présentant un orifice traversant. Ce palonnier est caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de fixation selon l'invention dont la tige filetée traverse l'orifice traversant de chaque articulation de palonnier, la bague équipée de son écrou étant située entre lesdites articulations de palonnier, en contact avec chacune des articulations de palonnier suivant l'axe longitudinal de la tige filetée, la tige filetée étant solidarisée aux premier et deuxième bras du palonnier par vissage d'au moins un écrou. Le palonnier est en outre caractérisé en ce qu'un seul de ses bras s'étend de part et d'autre du dispositif de fixation.
Les articulations de palonnier autorisent ainsi le pivotement du palonnier autour d'un axe qui est confondu avec l'axe longitudinal de la tige filetée. Ces articulations sont par exemple des articulations élastiques, par exemple en caoutchouc. De telles articulations sont par exemple formées d'une douille intérieure métallique en contact avec la tige filetée, d'une douille extérieure métallique solidaire du palonnier et d'une bague en matière élastique, par exemple du caoutchouc, située entre les douilles métalliques.
Les bras du palonnier étant situés de part et d'autre de la bague du dispositif de fixation suivant l'axe d'articulation du palonnier, ils sont maintenus écartés de la longueur de la bague. Cet agencement particulier permet de libérer un espace suffisant autour du palonnier pour qu'une traverse maintenue par la bague n'entre pas en contact avec les bras du palonnier. Il suffit pour cela qu'un seul des bras du palonnier s'étende de part et d'autre du dispositif de fixation.
Le côté du palonnier ne comportant qu'un seul bras sera avantageusement destiné à supporter des éléments relativement légers de l'essieu, par exemple des articulations de bielles. Au contraire, le côté du palonnier comportant deux bras sera plutôt utilisé pour supporter des éléments plus lourds de l'essieu, par exemple une articulation d'élément de liaison.
Avantageusement et de manière non limitative :
une extrémité du premier bras porte deux articulations de bielles destinées à l'articulation de bielles faisant partie de l'essieu,
l'autre extrémité du premier bras et une extrémité du deuxième bras portent une articulation d'élément de liaison destinée à l'articulation d'un élément de liaison faisant partie de l'essieu,
les axes des articulations de bielles et de l'articulation d'élément de liaison sont parallèles à la tige filetée du dispositif de fixation, et les plans médians des articulations de bielles et de l'articulation d'élément de liaison sont sensiblement confondus avec un plan médian situé entre les deux articulations de palonnier et perpendiculaire à la tige filetée du dispositif de fixation.
Un tel agencement permet de concentrer les contraintes sur la tige filetée lors de la rotation du palonnier autour de l'axe longitudinal de la tige filetée et de réduire ainsi les contraintes exercées sur l'orifice de la traverse recevant la bague.
Un plan médian d'une articulation est défini dans la présente demande comme un plan perpendiculaire à l'axe de l'articulation et situé à mi-distance des points de fixation de cette articulation au palonnier.
Par des plans sensiblement confondus, on entend des plans qui sont confondus ou qui sont parallèles et décalés l'un de l'autre, d'un décalage inférieur ou égal à 5 cm, de préférence inférieur ou égal à 2 cm. ou qui sont inclinés l'un par rapport à l'autre d'un angle d'au plus 5°, de préférence d'au plus 2°.
Avantageusement et de manière non limitative, les premier et deuxième bras du palonnier sont solidaires, ce qui peut permettre d'augmenter la robustesse du palonnier. Les bras sont par exemple reliés par une paroi qui s'étend sensiblement perpendiculairement aux bras, généralement à une extrémité du palonnier destinée à être dirigée vers l'avant du véhicule (extrémité reliée à l'élément de liaison de l'essieu). Les premier et deuxième bras peuvent alors être réalisés d'une pièce.
Tel que déjà mentionné, ces bras peuvent toutefois être distincts, leur liaison n'étant alors obtenue qu'après montage du palonnier sur la traverse et les autres éléments d'un essieu.
Le premier bras peut être un bras supérieur du palonnier et le deuxième bras peut être un bras inférieur du palonnier, en position montée du palonnier sur une traverse d'essieu.
L'invention concerne également un ensemble formé d'une traverse et d'un palonnier selon l'invention, la traverse étant une traverse de section droite creuse de contour fermé et présentant un profil creux définissant deux branches, chaque branche étant formée de deux épaisseurs du matériau constituant la traverse, l'une des branches de la traverse présentant un orifice traversant, la bague du dispositif de fixation étant insérée dans l'orifice de la traverse, les deux épaisseurs de la branche étant maintenues serrées l'une contre l'autre entre la collerette de la bague et l'écrou vissé sur ladite bague.
Avantageusement et de manière non limitative, l'orifice de la traverse est réalisé sur une zone plane ou quasiment plane de la traverse. Le contact entre la traverse et la collerette de la bague d'une part et entre la traverse et l'écrou de la bague d'autre part peut alors être réparti sur toute, ou quasiment toute, la surface de la collerette et de l'écrou, ce qui peut permettre une meilleure répartition des forces sur toute la surface de contact et un meilleur déplacement des contraintes subies par la traverse au niveau de l'orifice recevant la bague.
Le profil concave de la traverse peut être un profil en « V », « C » ou
« U ».
L'invention concerne également un essieu de véhicule automobile, notamment un essieu souple au début de la présente description, comportant deux bras oscillants longitudinaux, un ensemble selon l'invention, deux bielles et un élément de liaison. Un tel essieu est particulièrement adapté à des véhicules à quatre roues directrices. L'invention concerne aussi un véhicule automobile comprenant au moins un essieu tel que défini ci-dessus.
L'invention est maintenant décrite en référence aux dessins annexés, non limitatifs, dans lesquels :
- la figure 1 est une représentation schématique en perspective d'un d'essieu souple comprenant un ensemble selon l'invention ;
la figure 2 est une coupe transversale selon la ligne A-A de la figure 1 montrant le dispositif de fixation du palonnier.
Dans la présente description, les termes avant, arrière, supérieur, inférieur, font référence aux directions avant et arrière du véhicule, lorsque l'essieu est monté sur le véhicule. Les axes X, Y, Z, correspondent respectivement à l'axe longitudinal (d'avant en arrière), transversal et vertical du véhicule.
Par sensiblement horizontal, longitudinal ou vertical, on entend une direction/un plan formant un angle d'au plus ±20°, de préférence d'au plus ±10° avec une direction/un plan horizontal, longitudinal ou vertical.
Un mode de réalisation d'un essieu souple 10 selon l'invention est représenté sur la figure 1. L'essieu 10 comprend deux bras oscillants longitudinaux 12, dont un seul est représenté. Chaque bras 12 est relié par une extrémité dirigée vers l'arrière du véhicule à un support de roue (non représenté). L'autre extrémité des bras 12, dirigée vers l'avant du véhicule, est articulée à la carrosserie du véhicule (non représentée).
Une traverse 14, élastiquement déformable en torsion, est rigidement reliée par ses extrémités aux deux bras 12. La traverse présente un profil concave en forme de « V » couché, dont la concavité est dirigée vers l'avant du véhicule. Bien entendu, d'autres formes de traverses peuvent être utilisées, par exemple à profil en « C » ou en « U ».
Tel que visible sur la figure 2, la traverse 14 présente une section droite creuse de contour fermé, et le profil concave définit deux branches 14a, 14b. Chaque branche 14a, 14b est ainsi formée de deux épaisseurs du matériau constituant la traverse 14.
Un palonnier 16 s'étend transversalement à la traverse 14. Il est relié à la partie médiane de celle-ci par un axe d'articulation 18 sensiblement vertical. Ce palonnier 16 comporte un bras supérieur 20 et un bras inférieur 22.
Chacun des bras 20 et 22 du palonnier est équipé d'une articulation 24, 26 de palonnier respectivement, présentant un orifice traversant lequel s'étend suivant l'axe 18 des articulations 24, 26 (c'est- à-dire sensiblement verticalement dans l'exemple représenté).
Une extrémité 28 du bras supérieur 20 porte deux articulations 30 de bielles destinées à l'articulation de bielles 32 faisant partie de l'essieu. Chaque bielle 32, sensiblement parallèle à la traverse 14, relie le palonnier 16 à un support de roue. Les axes 31 , 33 des articulations
30 de bielles sont sensiblement verticaux et distincts dans l'exemple représenté. Dans l'exemple, cette extrémité 28 présente une forme de U couché recevant entre ses branches les articulations 30. Le plan médian des articulations 30 est un plan perpendiculaire aux axes 31 , 33, à mi- distance des branches de l'extrémité 28 en forme de U.
L'autre extrémité 34 du bras supérieur 20 et une extrémité 36 du bras inférieur 22 portent une articulation 38 d'élément de liaison destinée à l'articulation d'un élément de liaison 40 faisant partie de l'essieu autour d'un axe 39 sensiblement vertical.
Cet élément de liaison 40 s'étend sensiblement parallèlement à la traverse 14 et relie ainsi une extrémité du palonnier 16 dirigée vers l'avant du véhicule, soit à l'extrémité d'un bras longitudinal 12 à proximité de son articulation à la carrosserie du véhicule, soit à la carrosserie du véhicule au niveau de l'articulation dudit bras longitudinal sur la carrosserie (non représenté). Cet élément de liaison
40 peut être un vérin, tel que représenté, éventuellement motorisé.
Dans l'exemple représenté, les bras inférieur 22 et supérieur 20 du palonnier sont solidarisés par une paroi verticale 42, à proximité de leurs extrémités 34 et 36. Les extrémités 34, 36 des bras et la paroi verticale 42 forment un U couché entre les branches duquel est reçue l'articulation 38. Le plan médian de l'articulation 38 est un plan perpendiculaire à l'axe 39, à mi-distance des extrémités 34, 36 des bras.
Ainsi, dans cet exemple, le bras supérieur 20 du palonnier s'étend transversalement à la traverse 14 de part et d'autre de l'axe d'articulation 18 du palonnier, le bras inférieur 22 du palonnier s'étendant transversalement d'un seul côté de l'axe 18 du palonnier, vers l'avant du véhicule, tel que visible sur la figure 2.
On pourra se reporter au document FR2853281 pour de plus amples détails concernant la structure d'un essieu.
Le palonnier 16 est fixé à la traverse 14 au moyen d'un dispositif de fixation 50 selon l'invention.
Ce dispositif de fixation 50 comprend :
- une tige filetée 52 destinée à être fixée au palonnier 16,
- au moins un écrou 54 vissé à une extrémité de la tige filetée pour fixer la tige filetée 52 au palonnier 16,
- une bague 56 pourvue d'un filetage 55 sur sa face externe,
- un écrou 58 vissé sur la face externe filetée de la bague 56,
La bague 56 et la tige filetée 52 sont montées coaxiales, la bague entourant la tige filetée 52 sur une partie de la longueur de cette dernière. La bague 56 est en outre pourvue à l'une de ses extrémités d'une collerette 57 saillant radialement de cette extrémité.
Dans l'exemple représenté, la tige filetée 52 est une vis pourvue d'une tête 53, cette tête 53 est avantageusement conformée pour coopérer avec un outil de serrage.
Par ailleurs, les surfaces de l'écrou 58 et de la collerette 57 de la bague 56 situées en regard lorsque l'écrou 58 est vissé sur la bague 56, et entre lesquelles la traverse 14 est pincée (figure 2), sont identiques.
Dans l'exemple, la bague 56 et sa collerette 57 sont réalisées d'une seule pièce et sont distinctes de la tige filetée 52. La bague 56 se présente sous la forme d'un cylindre présentant un orifice central traversant suivant son axe longitudinal pour le passage de la tige filetée
52.
Le palonnier 16 est solidarisé à la traverse 14 de la manière suivante.
La bague 56 est introduite dans un orifice réalisé au travers de l'une des branches 14a de la traverse 14 de manière à ce que sa collerette 57 soit en appui contre une face de la branche 14a, l'écrou 58 venant en appui sur la face opposée de la même branche 14a, de manière à pincer cette branche 14a, tel que visible sur la figure 2.
L'écrou 58 est serré contre la branche 14a avec une force suffisante pour plaquer les parois formant la branche 14a l'une contre l'autre tout en empêchant tout mouvement relatif des deux parois, cette force étant toutefois mesurée afin de ne pas provoquer de matage de la traverse 14. Le palonnier 16 est alors positionné de manière à aligner l'orifice central de la bague 56 avec les orifices des articulations 24 et 26 de palonnier. La tige filetée 52 peut alors être introduite dans ces orifices, par exemple par le côté supérieur du palonnier 16, jusqu'à ce que sa tête 53 soit en appui contre l'articulation 24 de palonnier si la tige filetée est équipée d'une tête 53. L'écrou 54 est alors vissé à l'extrémité libre de la tige filetée 52 (ou bien un écrou est vissé à chaque extrémité de la tige filetée 52 si cette dernière ne comporte pas de tête 53) permettant serrer les différentes pièces les unes contre les autres suivant l'axe longitudinal de la tige filetée 52, autrement dit suivant l'axe d'articulation 18 du palonnier 16 sur la traverse 14.
Ainsi, lorsque le palonnier 16 est fixé à la traverse 14 au moyen du dispositif de fixation 50 selon l'invention, la tige filetée 52 traverse l'orifice traversant de chaque articulation 24, 26 de palonnier ainsi que la bague 56. La bague 56, équipée de son écrou 58, est alors située entre ces articulations 24, 26 de palonnier suivant l'axe d'articulation 18, et la bague 56 est en contact avec chacune des articulations 24, 26 de palonnier suivant ce même axe 18. La tige filetée 52 est solidarisée aux bras inférieur 22 et supérieur 20 du palonnier 16 par vissage de l'écrou 54, tel que visible sur la figure 2.
Il apparaît ainsi clairement que la longueur de la bague 56 permet d'ajuster l'écartement entre les articulations 24 et 26 de palonnier, autrement dit l'écartement entre les bras inférieur 22 et supérieur 20 du palonnier. Dans l'exemple, cet écartement est imposé par la dimension de la paroi 42 reliant les deux bras 20, 22. On conçoit aisément qu'un autre écartement peut être choisi, en particulier lorsqu'aucune paroi verticale 42 ne relie les bras 20, 22 du palonnier 16.
Le mode de fixation de la traverse 14 au moyen du dispositif de fixation 50 selon l'invention permet un maintien robuste de la traverse 14 tout en limitant les contraintes appliquées à l'orifice de la traverse recevant la bague 56 du dispositif de fixation 50. Les risques de fragilisation de la traverse 14 sont ainsi limités.
Ces contraintes sont particulièrement limitées lorsque, tel que dans l'exemple représenté, les axes 31 , 33 des articulations 30 de bielles et l'axe 39 de l'articulation 38 d'élément de liaison sont parallèles à la tige filetée 52 du dispositif de fixation, autrement dit à l'axe d'articulation 18, et les plans médians des articulations 30 de bielles et de l'articulation 38 d'élément de liaison sont sensiblement confondus avec un plan médian qui est situé entre les deux articulations 24, 26 de palonnier et est perpendiculaire à la tige filetée 52 du dispositif de fixation.
De manière générale, la fixation d'un palonnier sur une traverse au moyen du dispositif de fixation selon l'invention impose que la branche de la traverse maintenue par la bague du dispositif de fixation soit perpendiculaire à l'axe de rotation du palonnier, tel que visible sur la figure 2.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif de fixation (50) d'un palonnier (16) sur une traverse (14) à section droite creuse à contour fermé et à profil concave, le dispositif de fixation étant caractérisé en ce qu'il comprend :
- une tige filetée (52) destinée à être fixée au palonnier (16), - au moins un écrou (54) vissé à une extrémité de la tige filetée
(52) pour fixer la tige filetée au palonnier,
- une bague (56) pourvue d'un filetage (55) sur sa face externe,
- un écrou (58) vissé sur la face externe filetée de la bague (56), la bague (56) et la tige filetée (52) étant coaxiales, et la bague (56), pourvue d'une collerette (57) saillant radialement à l'une de ses extrémités, entourant la tige filetée (52) sur une partie de la longueur de ladite tige filetée (52).
2. Dispositif de fixation (50) selon la revendication 1 , caractérisé en ce que les surfaces de l'écrou (58) et de la collerette (57) de la bague (56) situées en regard lorsque l'écrou (58) est vissé sur la bague (56) sont identiques.
3. Dispositif de fixation (50) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la tige filetée (52) est une vis pourvue d'une tête
(53) .
4. Dispositif de fixation (50) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la tige filetée (52) et la bague (56) sont réalisées d'une seule pièce.
5. Dispositif de fixation (50) selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la bague (56) et sa collerette (57) sont réalisées d'une seule pièce.
6. Palonnier (16) destiné à être fixé à une traverse (14) d'un essieu de véhicule automobile, ledit palonnier (16) comportant un premier bras (20) et un deuxième bras (22), chaque bras étant équipé d'une articulation (24, 26) de palonnier présentant un orifice traversant, le palonnier (16) étant caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de fixation (50) selon l'une des revendications 1 à 5 dont la tige filetée (52) traverse l'orifice traversant de chaque articulation (24, 26) de palonnier, la bague (56) équipée de son écrou (58) étant située entre lesdites articulations (24, 26) de palonnier, en contact avec chacune des articulations (24, 26) de palonnier suivant l'axe longitudinal (18) de la tige filetée (52), la tige filetée (52) étant solidarisée aux premier (20) et deuxième (22) bras du palonnier par vissage d'au moins un écrou (54), et en ce qu'un seul des bras (20, 22) du palonnier s'étend de part et d'autre du dispositif de fixation (50).
7. Palonnier (16) selon la revendication 6, dans lequel :
une extrémité (28) du premier bras (20) porte deux articulations (30) de bielles destinées à l'articulation de bielles (32) faisant partie de l'essieu,
l'autre extrémité (34) du premier bras (20) et une extrémité (36) du deuxième bras (22) portent une articulation (38) d'élément de liaison, destinée à l'articulation d'un élément de liaison (40) faisant partie de l'essieu,
dans lequel les axes (31 , 33, 39) des articulations (30) de bielles et de l'articulation (38) d'élément de liaison sont parallèles à la tige filetée (52) du dispositif de fixation, le palonnier (16) étant caractérisé en ce que les plans médians des articulations (30) de bielles et de l'articulation (38) d'élément de liaison sont sensiblement confondus avec un plan médian situé entre les deux articulations (24, 26) de palonnier et perpendiculaire à la tige filetée (52) du dispositif de fixation.
8. Palonnier (16) selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que les premier (20) et deuxième (22) bras du palonnier sont solidaires.
9. Ensemble formé d'une traverse (14) et d'un palonnier (16) selon l'une des revendications 6 à 8, la traverse (14) étant une traverse de section droite creuse de contour fermé et présentant un profil concave définissant deux branches (14a, 14b), chaque branche (14a, 14b) étant formée de deux épaisseurs du matériau constituant la traverse (14), l'une (14a) des branches de la traverse présentant un orifice traversant, la bague (56) du dispositif de fixation (50) étant insérée dans l'orifice de la traverse (14), les deux épaisseurs de la branche (14a) étant maintenues serrées l'une contre l'autre entre la collerette (57) de la bague (56) et l'écrou (58) vissé sur ladite bague (56).
10. Ensemble selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'orifice de la traverse (14) est réalisé sur une zone plane ou quasiment plane de la traverse.
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