Domaine technique de l'invention

L'invention concerne un dispositif pour monter un amortisseur sur une caisse d'un véhicule automobile, comprenant une coupelle d'amortisseur en matériau composite intégrée à la caisse.

L'invention a pour objet également un véhicule automobile comprenant une caisse, au moins un amortisseur et un tel dispositif assurant le montage de l'amortisseur sur la caisse.

État de la technique

Les matériaux composites présentent beaucoup d'avantages. Ils permettent un allégement d'une structure tout en permettant d'en préserver la résistance. Ces avantages sont essentiels dans la conception d'un véhicule automobile, notamment au sujet de sa caisse.

Toutefois, les pièces en matière composite, c'est-à-dire à base d'un mélange de fibres et d'une matrice, acceptent mal le fait d'être sollicitées par un effort statique permanent. Les réactions immédiates observées se traduisent par une dégradation autour de l'application de l'effort. Il s'agit par exemple de fissures de la matrice plus ou moins importantes en fonction de l'intensité de l'effort appliqué. Il peut encore apparaître un phénomène de délaminage aux abords d'un trou de passage d'une vis formé dans la pièce, ce qui représente une zone de faiblesse. Dans le temps, des effets de fluage sont aussi susceptibles d'apparaitre, pouvant provoquer une perte de tension dans le couple de serrage initial lorsqu'une pièce est fixée à la pièce en composite via ce couple de serrage. En particulier, il a été imaginé de concevoir et de fabriquer une coupelle d'amortisseur en matériau composite, qui est un élément structurel faisant partie intégrante de la caisse du véhicule et permettant la fixation d'une extrémité de l'amortisseur dont l'autre extrémité est fixée au train roulant. Toutefois, tous les problèmes listés ci-dessus liés à l'utilisation de la matière composite sont directement présents dans la mise en œuvre d'une telle solution.

Objet de l'invention Le but de la présente invention est de proposer un dispositif pour monter un amortisseur sur une caisse d'un véhicule automobile et comprenant une coupelle d'amortisseur en matériau composite destinée a fixer un amortisseur à la caisse, qui remédie aux inconvénients listés ci-dessus. Notamment, un objet de l'invention est de fournir un tel dispositif qui permette à la fois de fixer un amortisseur sur la caisse, l'implémentation d'une coupelle d'amortisseur en matière composite, le tout sans risquer de dégrader la coupelle, son matériau constitutif, en s'affranchissant de risque de diminution inopinée du couple de serrage nécessaire à la fixation de l'amortisseur ou de risque de vieillissement dans le temps.

Cet objet peut être atteint par l'intermédiaire d'un dispositif pour monter un amortisseur sur une caisse d'un véhicule automobile, comprenant une coupelle d'amortisseur en matériau composite intégrée à la caisse et une plaque d'appui destinée à être interposée entre l'amortisseur et la coupelle d'amortisseur, la plaque d'appui ayant des éléments de fixation permettant la fixation d'une extrémité de l'amortisseur sur la plaque d'appui, et configurée de sorte à reprendre les efforts de compression de l'amortisseur et à être en appui contre la coupelle d'amortisseur d'une manière répartissant ces efforts sur toute l'interface de contact entre la plaque d'appui et la coupelle d'amortisseur.

Selon un mode de réalisation particulier, le dispositif comprend des éléments de fixation de la plaque d'appui sur la coupelle d'amortisseur. La coupelle d'amortisseur peut être formée en deux pièces inférieure et supérieure distinctes, chacune formée dans un matériau composite, et la plaque d'appui peut venir en appui contre la pièce inférieure.

Selon une variante particulière, les pièces inférieure et supérieure sont conformées et assemblées entre elles de sorte à délimiter intérieurement un corps creux et les éléments de fixation de la plaque d'appui sur la coupelle d'amortisseur comprennent des éléments d'entretoisement entre les pièces inférieure et supérieure à l'intérieur du corps creux, selon la direction d'orientation de l'appui de la plaque d'appui contre la coupelle d'amortisseur.

De préférence, les éléments d'entretoisement comprennent au moins un écrou soudé à la plaque d'appui, notamment une pluralité de tels écrous soudés répartis sur ladite interface, chaque écrou soudé étant orienté de manière à s'étendre en saillie de la plaque d'appui et à traverser l'épaisseur de la coupelle d'amortisseur, notamment la totalité de l'épaisseur du corps creux.

Les éléments d'entretoisement peuvent comprendre une vis associée à chaque écrou soudé et coopérant par vissage avec l'écrou soudé associé, la vis ayant une tête assurant une retenue axiale de la pièce supérieure de sorte que la tête de la vis et la plaque d'appui constituent des butées de retenue orientées dans des sens opposés respectivement pour les pièces supérieure et inférieure. La vis et l'écrou soudé associé peuvent être configurés de sorte que la vis étant en butée de vissage dans l'écrou soudé, la tête ménage un premier entrefer par rapport à la pièce supérieure et les éléments de fixation de la plaque d'appui sur la coupelle d'amortisseur peuvent comprendre une première quantité de colle disposée entre la tête de la vis et la pièce supérieure dans le premier entrefer.

Selon un mode de réalisation particulier, les éléments de fixation de la plaque d'appui sur la coupelle d'amortisseur comprennent une deuxième quantité de colle disposée entre la plaque d'appui et la coupelle d'amortisseur, notamment au niveau de la pièce inférieure.

La pièce d'appui peut délimiter un épaulement pour délimiter un deuxième entrefer interposé entre la plaque d'appui et la coupelle d'amortisseur et permettant l'application de la deuxième quantité de colle.

Les éléments de fixation qui permettent la fixation d'une extrémité de l'amortisseur sur la plaque d'appui comprennent un mécanisme permettant l'application d'un couple de serrage sur l'amortisseur assurant la fixation de l'extrémité de l'amortisseur sur la plaque d'appui, la plaque d'appui étant enserrée entre ledit mécanisme et ladite extrémité d'amortisseur.

Un véhicule automobile pourra comprendre une caisse, au moins un amortisseur et un tel dispositif assurant le montage de l'amortisseur sur la caisse. Description sommaire des dessins

D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de modes particuliers de réalisation de l'invention donnés à titre d'exemples non limitatifs et représentés sur les dessins annexés, dans lesquels :

- la figure 1 est une vue en perspective de dessous d'un exemple de dispositif selon l'invention,

- les figures 2 et 3 sont des vues en perspective, respectivement de dessus et de côté en éclaté, du dispositif de la figure 1 ,

- la figure 4 est une vue en perspective du dispositif, sans la coupelle d'amortisseur,

- la figure 5 est une vue en perspective d'un écrou soudé utilisé sur les figures précédentes,

- et la figure 6 est une vue en coupe axiale du dispositif des figures précédentes.

Description de modes préférentiels de l'invention L'invention qui va être décrite ci-après, en référence aux figures 1 à 6 annexées, concerne globalement un dispositif pour monter un amortisseur (non représenté en tant que tel) sur une caisse d'un véhicule automobile (non représentée en tant que telle), comprenant une coupelle d'amortisseur 10 en matériau composite intégrée à la caisse.

Dans ce document, « matériau composite » ou « matière composite » corresponde de préférence à un matériau composé d'un mélange de renforts sous forme de fibres, notamment tissés, et d'une matrice, par exemple à base d'époxy. Selon une caractéristique importante, le dispositif comprend une plaque d'appui 1 1 destinée à être interposée entre l'amortisseur et la coupelle d'amortisseur 10, ayant des éléments de fixation permettant la fixation d'une extrémité de l'amortisseur sur la plaque d'appui 1 1 , et configurée de sorte à reprendre les efforts de compression de l'amortisseur et à être en appui contre la coupelle d'amortisseur 10 d'une manière répartissant ces efforts sur toute l'interface de contact entre la plaque d'appui 1 1 et la coupelle d'amortisseur 10. L'invention a pour objet également un véhicule automobile comprenant une caisse, au moins un amortisseur et un tel dispositif assurant le montage de l'amortisseur sur la caisse.

Les éléments de fixation de l'extrémité de l'amortisseur sur la plaque d'appui comprennent par exemple une ouverture 12, par exemple de forme circulaire, délimitée dans la plaque d'appui 1 1 et destinée à être traversée par l'extrémité de l'amortisseur à fixer. Les éléments de fixation permettant la fixation de l'extrémité de l'amortisseur sur la plaque d'appui 1 1 comprennent aussi de préférence un mécanisme permettant l'application d'un couple de serrage sur l'amortisseur assurant la fixation de l'extrémité de l'amortisseur sur la plaque d'appui 1 1 . La plaque d'appui 1 1 est alors enserrée, notamment dans la zone de l'ouverture 12, entre ce mécanisme et une partie de l'extrémité d'amortisseur. Selon un mode de réalisation particulier mais non limitatif, le dispositif comprend des éléments de fixation de la plaque d'appui 1 1 sur la coupelle d'amortisseur 10. Il reste toutefois possible de prévoir que la plaque d'appui 1 1 ne soit qu'en contact contre la coupelle d'amortisseur 10 sans prévoir de fixation entre ces deux pièces qui resteraient alors indépendantes et séparables l'une de l'autre. La nature et la forme de la coupelle d'amortisseur 10 en matière composite peuvent être quelconques dès lors qu'elles lui permettent de répondre à la fonction attendue d'une telle coupelle 10. Selon un mode de réalisation particulier mais non limitatif, la coupelle d'amortisseur 10 est formée en deux pièces inférieure et supérieure distinctes, respectivement 101 et 102, chacune formée dans un matériau composite. La plaque d'appui 1 1 vient en appui contre la pièce inférieure 101 , la direction et le sens de l'appui de la plaque 1 1 contre la pièce 101 correspondant globalement à la direction et au sens des efforts repris par la plaque d'appui 1 1 en provenance de l'amortisseur.

La pièce inférieure 101 et la pièce supérieure 102 sont conformées et assemblées entre elles de sorte à délimiter intérieurement un corps creux 13, c'est-à-dire délimitant un volume interne. Les éléments de fixation de la plaque d'appui 1 1 sur la coupelle d'amortisseur 10 comprennent des éléments d'entretoisement entre les pièces inférieure et supérieure 101 , 102 à l'intérieur de ce corps creux, selon la direction d'orientation de l'appui de la plaque d'appui 1 1 contre la coupelle d'amortisseur 10. La nature et la constitution de tels éléments d'entretoisement peuvent être quelconques. Dans la variante illustrée donnant une totale satisfaction dans le but recherché, les éléments d'entretoisement comprennent au moins un écrou soudé 14 à la plaque d'appui 1 1 , notamment une pluralité de tels écrous soudés 14 répartis sur l'interface de contact entre la plaque d'appui 1 1 et la coupelle d'amortisseur 10. Chaque écrou soudé 14 est orienté de manière à s'étendre en saillie de la plaque d'appui 1 1 et à traverser l'épaisseur de la coupelle d'amortisseur 10, notamment la totalité de l'épaisseur du corps creux 13. Le cordon de soudure fixant l'écrou 14 à la plaque d'appui est repéré 20, maintenant l'écrou soudé 14 dans une position telle que l'écrou soudé traverse l'épaisseur de la plaque d'appui 1 1 et que son axe de vissage est localement perpendiculaire à la plaque d'appui 1 1 .

Les éléments d'entretoisement peuvent aussi comprendre une vis 1 5 associée à chaque écrou soudé 14 et coopérant par vissage avec l'écrou soudé 14 associé. Chaque vis 1 5 comporte une tête 1 6 assurant une retenue axiale de la pièce supérieure 1 02 de sorte que la tête 1 6 de la vis 1 5 et la plaque d'appui 1 1 constituent des butées de retenue orientées dans des sens opposés respectivement pour la pièce supérieure 1 02 et pour la pièce inférieure 1 01 .

Préférentiellement, la vis 1 5 et l'écrou soudé 14 associé sont configurés de sorte que lorsque la vis 1 5 est en butée de vissage dans l'écrou soudé 14 qui lui associé, la tête 1 6 ménage un premier entrefer E1 par rapport à la pièce supérieure 1 01 . Les éléments de fixation de la plaque d'appui 1 1 sur la coupelle d'amortisseur 1 0 comprend une première quantité de colle 1 7 disposée entre la tête 1 6 de la vis 1 5 et la pièce supérieure 102 dans ce premier entrefer E1 . Les éléments de fixation de la plaque d'appui 1 1 sur la coupelle d'amortisseur 1 0 peuvent comprendre une deuxième quantité de colle 1 8 disposée entre la plaque d'appui 1 1 et la coupelle d'amortisseur 1 0, notamment au niveau de la pièce inférieure 1 01 . A cet effet, il pourra être avantageux de faire en sorte que la pièce d'appui 1 1 délimite un épaulement 1 9 pour délimiter un deuxième entrefer E2 interposé entre la plaque d'appui 1 1 et la coupelle d'amortisseur 1 0, notamment au niveau de la pièce inférieure 1 01 , et permettant l'application de la deuxième quantité de colle 1 8. La plaque d'appui 1 1 munie des écrous soudés 14 est plaquée contre la pièce inférieure 1 01 de la coupelle d'amortisseur 1 0 et est maintenue en position par l'effet combiné de la colle 17, 18 et de la vis 15 mise en place par le haut de la coupelle d'amortisseur 10 et vissée en butée dans l'écrou soudé 14 associé. Cette solution permet de ne pas mettre sous contrainte permanente le matériau composite dans lequel la coupelle d'amortisseur 10 est constituée. Via les éléments d'entretoisement constitués, l'amortisseur peut être mis en place puis le couple de serrage nécessaire à son maintien sur la coupelle 10 peut être appliqué en toute quiétude. Ils créent une cote entretoisant le matériau composite de la coupelle 10. Ainsi, les efforts de serrage ou de fonctionnement en cours de roulage ne transitent jamais par le matériau composite de la coupelle 10. L'ensemble étant monté collé, toutes les dispersions géométriques sont donc comblées par la colle et l'ensemble se retrouve donc solidaire. Il n'y a donc pas de risque de détériorer le matériau au moment de fixer l'amortisseur sur la coupelle 10. Par ailleurs, le matériau n'étant pas précontraint, il n'y aura pas d'effet de fluage dans le temps. Il en résulte une absence de risque de perte inopinée et indésirable de tension dans le couple de serrage de l'amortisseur sur la coupelle 10.