Brevet FR2190630A1 — publié le 19740201

L'invention concerne essentiellement un dispositif de suspension à barre de torsion pour véhicule automobile, dans lequel la barre de torsion joue simultanément le rôle d'un tirant destiné à encaisser les efforts de freinage. Dans les systèmes connus de suspension avec tirant pour véhicule automobile, le dispositif de suspension se compose généralement d'un bras de suspension qui est solidaire de la roue par une extrémité, et qui est monté par son autre extrémité articulé autour d'un axe horizontal fixe, par exemple sur le châssis du véhicule. Une barre quelconque formant tirant est fixée d'une part sur le prolongement de l'axe d'articulation du bras de suspension, et d'autre part sur ce bras de suspens ion au voisinage de son extrémité solidaire de la roue. Cette barre ou tirant a pour fonction principale de trianguler le système de suspension, et d'encaisser les efforts dus au freinage. Dans ce cas, l'élément élastique de suspension peut être constitué soit d'un ressort classique de suspension, soit d'une barre de torsion qui est en général fixée sur le bras de suspens ion et disposée suivant l'axe d'articulation dudit bras. La présente invention a pour but de simplifier d'une façon importante ces dispositifs connus de l'art antérieur, et propose à cet effet un dispositif de suspension à barre de torsion pour véhicule automobile, comprenant un bras de suspension solidaire de la roue correspondante par une extrémité et monté pivotant autour d'un axe sensiblement horizontal en un point du châssis du véhicule, ce dispositif étant caractérisé en ce que l'extrémité précitée du bras de suspension solidaire de la roue est également solidaire d'une extrémité d'une barre de torsion dont l'autre extrémité est montée pivotante en un point du châssis situé sur l'axe de pivotement précité dudit bras de suspension au moyen d'une articulation à 1 degré de liberté déterminant deux axes de pivotement de ladite extrémité de la barre, l'unsensiblement vertical et l'autre sensiblement horizontal, perpendiculaires à l'axe longitudinal de ladite barre de torsion en position normale de repos dudit dispositif. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'articulation précitée comprend une rotule cylindrique dont l'axe de rotation est parallèle à l'un des axes de pivotement de l'articulation, et dans laquelle est encastrée perpendiculairement l'extrémité de ladite barre de torsion, ladite rotule cylindrique étant montée rotative autour dudit axe dans un manchon cylindrique monté lui-même pivotant autour du deuxième axe de pivotement de ladite articulation au moyen d'une goupille transversale solidaire d'un étrier qui est fixé sur chassis et entoure partiellement ledit manchon. Ainsi, le dispositif de suspension selon l'invention utilise directement comme élément élastique de suspens ion le tirant monté habituellement dans l'art antérieur pour encaisser les efforts de freinage, en le remplaçant maintenant par une simple barre de torsion, ce qui permet de simplifier les systèmes connus par la suppression d'un élément, à savoir un ressort de suspension, ou une barrie de torsion située sur l'axe de pivotement du bras de suspension. On réalise ainsi une économie de pièces, une économie de main-d'oeuvre pour le montage et l'entretien dudit dispositif, et principalement on réduit l'encombrement de ce dispositif. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre, en se reportant aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant deux modes de réalisation de l'invention et dans lesquels:: - la figure 1 est une vue de dessus avec arrachement partiel d'un dispositif de suspension selon l'invention monté sur une roue d'un véhicule automobile; - la figure 2 est une vue en coupe selon la ligne L-E de la figure 1; - la figure 3 est une vue agrandie du détail encerclé IIde la figure 1; - la figure 4 est une vue schématique illustrant le fonctionnement du dispositif selon l'invention; - la figure 5 est une vue schématique d'un deuxième mode de réalisation de l'invention. On a donc représenté en figure 1 une vue de dessus d'un premier mode de réalisation de l'invention, qui est appliqui dans ce cas à la suspension d'une roue arrière gauche d'un véhicule automobile. Cette roue 1 est d'une façon connue solidaire d'une extrémité 2 d'un bras de suspension 3 qui est monté pivotant à son extrémité opposée 4 autour d'un axe sensiblement horizontal fixe 5, en un point du châssis du véhicule, par exemple au moyen d'une articulation élastique. Selon l'invention, une barre de torsion 6 est montée fixée d'une part par une extrémité 7 sur l'extrémité 2 du bras de suspension 3, et d'autre part articulée à son extrémité opposée 8 en un point du châssis du véhicule situé sur le prolongement de l'ase 5 d'articulation du bras de suspension 3. L'articulation de l'extrémité 8 de la barre de torsion 6 sur le châssis du véhicule possède un degré de liberté, déterminant ainsi deux axes de rotation de ladite barre de torsion 6, l'un sensiblement horizontal x x', l'autre sensiblement vertical y y', qui sont tous les deux sensiblement perpendiculaires à l'axe longitudinal de la barre de torsion 6, au moins quand le dispositif de suspension est en position normale de repos. Â cet effet, l'extrémité 8 de la barre de torsion 6 est munie de cannelures longitudinales 10 qui permettent de l'encastrer dans un logement de forme correspondante prévu dans une rotule cylindrique 1t formée essentiellement par un cylindre disposé perpendiculairement à l'axe longitudinal de la barre de torsion6, suivant l'axe y y'. Cette rotule 11 est logée dans un manchon sensiblement cylindrique 12 qui forme palier de la rotule cylindrique 11, cette dernière étant immobilisée axialement dans ledit manchon par exemple par un circlips 13, ou par tout autre moyen. Ce manchon cylindrique 12 est fendu latéralement sur au moins une partie de sa hauteur, de façon à laisser passer la barre torsion 6, et il est muni de tétons 14 cylindriques transversaux, disposés suivant l'axe x x' précité. Ces tétons 14 forment l'axe de pivotement du manchon cylindrique 12 dans un étrier 15 qui entoure partiellement ledit manchon 12,et qui est fixé sur le châssis, par exemple par vissage. Cette disposition permet donc le pivotement de la barre 6 d'une part autour de l'axe y y' par rotation de la rotule 11 dans le manchon 12, et d'autre part le pivotement de cette barre autour de l'axe y y' par pivotement de ce manchon dans l'étrier 15. La barre 6 est également immobilisée axialement dans la rotule cylindrique 11 par tout moyen approprié, par exemple par une goupille transversale 16. De plus, un joint élastique d'étanchéité 17 peut être disposé entre le manchon 11 et l'extrémité 8 de la barre 6, de façon à empêcher les poussières de s'agglomérer entre le manchon et la rotule cylindrique, et gêner la rotation de cette dernière. L'extrémité opposée 7 de la barre de torsion 6 est montée fixée sur l'extrémité 2 du bras de suspension 3 par exemple au moyen d'un second manchon cylindrique 20, disposé axialement en bout de la barre de torsion 6, qui est immobilisée en rotation à l'intérieur dudit manchon 20 par exemple par une série de cannelures 21 coopérant avec des cannelures correspondantes de la surface intérieure dudit manchon. Ce manchon 20 est monté libre en rotation dans un logement cylindrique correspondant 22 de l'extrémité 2 du bras de suspension 3, et il est immobilisé en translation axiale dans ce logement d'une part par un épaulement 23 prévu à 1 'une de ses extrémités, et d'autre part au moyens'un circlips 24 prévu à l'extrémité opposée.Ce manchon est également pourvu à l'une de ses extrémités d'un levier réglage 25 s'étendant sur le bras de suspension 3 et fixé sur ce dernier par un système de vissage quelconque permettant de régler l'angle dudit levier avec ledit bras de suspension, et d'obtenir ainsi un réglage de la position angulaire initiale du manchon dans son logement dudit bras de suspension. En outre, ce manchon est muni sur une partie de sa périphérie d'une rainure 26 correspondant à une gorge 27 de l'extrémité de la barre de torsion 6. Une vis 28 pénètre par un orifice correspondant de l'extrémité 2 du bras 3 de suspension dans la rainure 26 du manchon 20, et dans la gorge 27 de la barre t torsion qui est ainsi immobilisée en translation axiale à l'intérieur du manchon 20. Ainsi, la barre de torsion 6 est fixée sur l'extrémité 2 du bras de suspension 3 par l'une de ses extrémités, et elle est montée articulée par son extrémité opposée autour des axes x x' et y y' en un point situé sur le prolongement de l'axe 5 d'articulation du bras de suspension 3 sur le chssssis. Le fonctionnement du dispositif selon l'invention est expliqué maintenant à l'aide de la figure 4, où l'on a représenté schématiquement le bras de suspension 3 pivotant autour de l'axe 5 et la barre de torsion 6 fixée en 30 sur le bras de suspension 3, et articulée en 31 autour des deux axes précités.Selon le principe des rotations, à tout débattement angulaire a du bras de suspension 3, correspond une torsion angulaire a de la barre de torsion 6. Be point 30 de fixation de ladite barre de torsion sur le bras 3 occupe alors la position représentée en 30?, et il y a une réaction de la barre de torsion 6 sur le bras de suspension 3, quine traduit par deux couples dont l'un s'exerce autour de l'axe 5 et intéresse la suspension proprement dite, et dont l'autre qui est beaucoup plus faible est équilibré par les réactions de l'articulation élastique du bras d'une part, et par une légère flexion de la barre de torsion d'autre part. Etant donné que cette barre de torsion est calculée et dimensionnée de façon à encaisser les efforts de freinage, elle supporte parfaitement bien le deuxième couple cité tendant à Fléchir légèrement ladite barre de torsion. Le dispositif selon l'invention fonctionne donc exactement comme les dispositifs de l'art antérieur, qui comprenaient un bras de suspension, un tirant formé par une barre chargée d'encaisser les efforts de freinage, et un organe de suspension tel qu'une barre de torsion ou un ressort classique. On a représenté en figure 5 une variante de réalisation de l'invention, qui est appliquée dans ce cas à un bras de suspens ion arrière tiré, le bras de suspension 40 étant dans ce cas articulé sur un axe horizontal fixe transversal 41. Comme précédemment, une barre de torsion 42 est montée solidaire de l'extrémité du bras 40 qui est fixé sur la roue correspondante, en étant articulée à son extrémité opposée sur un point du châssis 43 situé sur le prolongement de l'axe 41 d'articulation du bras 40. Comme précédemment, cette articulation comprend deux axes de rotation de la barre 42, l'un sensiblement horizontal et l'autre sensiblement vertical, qui sont tous les deux perpendiculaires à l'axe longitudinal de la barre torsion 42. Be fonctionnement de cette variante de réalisation est sensiblement identique à celui du premier mode de réalisation décrit. il est donc bien entendu que l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés qui n'ont été donnés qu'à titred'exemple. En particulier, ce dispositif selon l'invention peut être monté sur un bras de suspension inférieur ou supérieur d'un véhicule automobile, et de nombreuses variantes peuvent être apportées à la réalisation de l'articulation de la barre de torsion formant tirant sur le chassis du véhicule. On remarquera également que, dans le cas décrit et représenté, la barre de torsion était articulée sur un point du châssis situé dans le prolongement de l'articulation~du bras de suspension correspondant. Cette disposition est particulièrement avantageuse, car elle limite l'apparition de couples de rotation parasitesn'intéressant pas directement la suspension proprement dite. L'invention comprend donc tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées selon l'esprit de l'invention et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. BEVENDICAIONS 1.- Dispositif de suspension à barre de torsion pour véhicule automobile, comprenant un bras de suspension solidaire de la roue correspondante par une extrémité et monté pivotant autour d'un axe sensiblement horizontal en point du chassies du véhicule, caractérisé en ce que l'extrémité précitée du bras de suspension solidaire de ladite roue est également solidaire d'une extrémité d'une barre de torsion dont l'autre extrémitée est montée pivotante en un point du châssis situé sur l'axe de pivotement précité du bras de suspension au moyen d'une articulation à 1 degré de liberté déterminant deux axes de pivotement de ladite extrémité, l'un sensiblement vertical et l'autre sensiblement horizontal, perpendiculaires à l'axe longitudinal de ladite barre de torsion en position normale de repos dudit dispositif. 2.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'articulation précitée comprend une rotule cylindrique, dont l'ami de rotation est parallèle à l'un des axes de pivotement de l'articulation, et dans laquelle est encastrée perpendiculairement l'extrémité de ladite barre de torsion, ladite rotule cylindrique étant montée rotative autour dudit axe dans un manchon cylindrique monté lui-meme pivotant autour du deuxième axe de pivotement de ladite articulsion au moyen d'une goupille transversale ou de tétons solidaires d'un étrier qui est fixé sur le chassies et entoure partiellement ledit manchon. 3.- Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'extrémité articulée de ladite barre de torsion est munie de cannelures, ou bien est de forme polygonale, et est encastrée dans un logement d'une forme correspondante de ladite rotule cylindrique de façon à y être immobilisée en rotation autour de son axe longitudinal. 4.- Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ladite barre de torsion est immobilisée axialement en translation dans ladite rotule cylindrique, par exemple au moyen d'une goupille ou d'une vis. 5.- Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'extrémité de ladite barre de torsion opposée à ladite articulation est fixée sur le bras de suspension au moyens'un second manchon cylindrique immobilisé en rotation et en translation dans un logement correspondant dudit bras de suspension, ledit manchon recevant l'extrémité correspondante de ladite barre qui y est immobilisée en rotation par une série de cannelures et en translation par une vis ou une goupille de blocage. 6.- Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le second manchon cylindrique cité est pourvu d'un levier s'étendant d'une extrémité dudit manchon jusque sur le bras de suspension où il est fixé par exemple ai moyen d'une vis, de manière à fournir un réglage d'une position angulaire initiale dudit manchon dans le logement dudit bras de suspension. 7.- Dispositif selon l'une des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que le second manchon cité est immobilisé axialement en translation dans ledit bras de suspension, par exemple au moyer/d'un épaulement prévu sur une extrémité dudit manchon et s'appuyant sur ledit bras; et d'un circlips prévu à l'extrémité opposée dudit manchon.