Brevet FR2284476A1 — publié le 19760409

La présente invention concerne les dispositifs assurant, dans un véhicule automobile,la suspension élastique de la caisse et du groupe moto-propuiseur. On sait qu'il est impossible d'obtenir un équilibrage dynamique absolument parfait d'un moteur thermique et quten conséquence il est souhaitable de faire supporter le groupe moto-propulseur par des cales élastiques présentant la plus faible raideur possible, ceci afin de transmettre le minimum d'effort vibratoire à la caisse. Or, du fait des inégalités de la route, les roues du véhicule transmettent à cette caisse, par l'intermédiaire des dispositifs porteurs amortisseurs, des efforts qui provoquent des déplacements relatifs entre le moteur et la caisse, ces déplacements étant d'autant plus importants que leseale7sde suspension du moteur sont plus souples. De tels déplacements se traduisent par une détérioration sensible du confort, du fait des trépidations et des bruits engendrés. L'invention se propose de remédier à cet inconvénient en permettant l'emploi de cales souples pour supporter le moteur, afin de conserver un bon filtrage des vibrations et du bruit de bourdonnement du à l'équilibrage imparfait du moteur, tout en éliminant les vibrations dues à des débattements relatifs entre le moteur et la caisse sous l'effet des inégalités de la route. Un autre but consiste à obtenir un tel résultat même dans le cas où les deux roues concernées subissent des déplacements verticaux différents. L'inveniion a donc pour objet un dispositif de suspension de la caisse et du groupe moto-propulseur, dans un véhicule automobile, du tfr pe co comprenant deux amortis. eurs prenant respectivement appui à leur partie inférieure sur des éléments de suspension reliés respectivement à deux roues d'un même train, et supportant à leur partie supérieure la caisse di véhicule, par l'intermédiaire de cales élastiques, caractérisé en ce qu'il comprend une traverse rigide s'appuyant par ses deux extrémités sur les parties supérieures des deux amortisseurs , le groupe moto-propulseur étant relié par l'intermédiaire de deux cales élastiques à cette traverse rigide. De préférence, et suivant une autre caractéristique, le rapport entre les distances horizontales qui séparent le plan de symétrie du véhicule, d'une part,des cales élastiques reliant le moteur à la traverse ,d'au tre part, des cales élastiques reliant les amortisseurs à la caisse, est à peu près égal au rapport entre les inerties en rotation du moteur et de la caisse, autour d'un axe longitudinal passant par le centre de gravité respectif du moteur et de la caisse. Suivant, une autre caractéristique, la traverse est reliée à la partie supérieure de chaque amortisseur par une cale élastique. De plus, la raideur des cales de suspension de la caisse est choisie supérieure à la raideur des cales de suspension du moteur, disposées respectivement entre le moteur et la traverse et entre la traverse et l'amortisseur, le rapport entre ces raideurs étant choisi à peu près égal au rapport entre les impédances massiques, selon des directions verticales, de la caisse et du groupe moto-propulseur au droit de l'essieu considéré. I1 est prévu par ailleurs des moyens d'appui entre le groupe moto-propulseur et la caisse, ces moyens comprenant des cales élastiques dont la raideur est sensiblement inférieure à la raideur, suivant une direction verticale, des cales prévues entre le moteur et la traverse. L'invention va être décrite de façon plus détaillée ci-dessous en se référant à un mode de réalisation représenté au dessin annexé dont - la Fig. 1 est une vue en élévation frontale et en partie en coupe d'un véhicule, montrant le dispositif de suspension suivant l'invention; - la Fig. 2 est une vue en élévation latérale également en partie en coupe de la partie avant du véhicule de la Fig. 1 - la Fig. 3 est une vue de détail en coupe suivant la ligne 3-3 de la Fig. 1 montrant un mode de réalisation préféré d'une cale élastique utilisée suivant l'invention. On voit sur les Fig. 1 et 2 la partie avant d'un véhicule automobile équipé d'un dispositif de suspension suivant l'invention. Ce véhicule comprend deux roues avant 1 reliées par un dispositif de suspension et un dispositif de transmission, d'une part, à la caisse 2 du véhicule et, d'autre part, à un groupe moto-propulseur 3. La caisse du véhicule comprend des éléments d'ossature ou de structure constitués par des longerons 4, 5, 6, ainsi que par des éléments transversaux 7,8, que l'on voit mieux sur la Fig. 2. Les longerons 5 et 6 sont reliés au niveau du train avant par des entretoises 9 sur lesquelles sont articulés des bras ou triangles de sus pension inférieurs et supérieurs 10,11 eux-memes reliés à un pivot de roue ou porte-fusée 12. Le mécanisme de direction de ce véhicule n'a pas été représenté sur le dessin. Sur chaque bras ou triangle de suspension inférieur prend appui un dispositif porteur amortisseur 13 comprenant un amortisseur proprement dit 14 et un ressort hélicoidal 15 prenant appui sur deux coupelles 16, 17 solidaires respectivement, l'une du cylindre 18 de l'amortisseur, l'autre de la tige 19 de cet amortisseur. Suivant une variante, ce ressort pourrait prendre appui sur une coupelle reliée à la caisse du véhicule. La tige 19 de l'amortisseur est reliée à la caisse du véhicule par l'intermédiaire d'une cale élastique 20 de tout type connu, que l'on ne décrira pas en détail. Dans l'exemple représenté,le groupe moto-propulseur est du type comprenant un moteur 21 à cylindres en ligne, dont les axes sont contenus à peu près dans le plan longitudinal médian du véhicule, ainsi qu'un ensemble de transmission 22 comprenant une bofte de vitesse et un différentiel disposés en avant du bloc moteur, ainsi qu'on le voit très clairement sur la Fig. 2. Une traverse rigide 23 de toute construction convenahle prend appui à ses deux extrémités sur les tiges 19 des amortisseurs, par l'intermédiaire de cales élastiques 24. Cette traverse passe au-dessus du carter du dispositif de transmission et comporte dans sa zone située au-dessus de ce carter deux cales élastiques 25, par exemple du type comprenant un manchon 26 de forme générale tronconique, en un matériau élastomère, adhérisé entre deux armatures 27,28 également de forme tronconique, reliées respectivement, l'une, l'armature externe 27 à la traverse 23,1vautre l'armature interne 28 à une tige 29, à la partie inférieure de laquelle est suspendu le carter de la transmission. Suivant une caractéristique particulière de cette invention, les cales élastiques 25 comportent sur deux côtés opposés, correspondant à peu près à la direction transversale de la traverse, deux alvéoles 30 qui procurent à chacune de ces cales une raideur moins grande suivant une direction transversale -que suivant une direction longitudinale (Fig. 3). Le groupe moto-propulseur prend par ailleurs appui par ses deux extrémités avant et arrière sur les traverses 7,8 de la caisse du véhiculer respectivement par l'intermédiaire de cales élastiques 31, 32. On notera qu'au niveau des caractéristiques des différentes cales élastiques et des positions relatives de ces cales, il est préconisé suivant l'invention d'utiliser les données suivantes - de préférence, le rapport entre les distances horizontales qui séparent le plan de symétrie P du véhicule, d' une part, des axes des cales Blastiques 25 reliant le moteur à la traverse et, d'autre part, des axes des cales élastiques 20 reliant les amortisseurs à la caisse, est à peu près égal au rapport entre les inerties en rotation du moteur et de la caisse, autour d'un axe longitudinal passant par leur centre de gravité respectif; ce rapport est généralement voisin de 5 ; - la raideur des cales 31, 32 est à peu près de 3 à 4 fois inférieure à la raideur des cales 25, considérée suivant une direction verticale. - le rapport des raideurs respectives des cales 20 et des cales 24 et 25 en série est à peu près égal au rapport entre les impédances massiques, selon des directions verticales, de la caisse et du moteur, au droit de l'essieu considéré, de façon que les accélérations verticales subies par la caisse et par le moteur soient pratiquement égales. Dans la pratique ce rapport est générale- ment compris entre 1 > 5 et 4; - le rapport des raideurs respectives des cales 24 et 25 est compris entre 3 et 5. Sans qu'il soit nécessaire de le décrire en détail, on peut indiquer que le fonctionnement d'un dispositif de suspension tel que celui que l'on vient de décrire, présente les particularités suivantes: lorsque les roues subissent un déplacement vertical. imposé par le profil de la route, du fait de la liaison entre, d'une part, la partie supérieure de la tige 19 de l'amortisseur et, d'autre part, la caisse et le groupe moto-propulseur, les accélérations verticales de la caisse et du groupe sont égales, ce qui évite tout déplacement relatif sensible entre la caisse et le groupe. De plus, du fait de la liaison élastique prévue entre la partie centrale de la traverse 23 et le groupe moto-propulseur, lorsque les roues subissent des déplacements verticaux différents, l'accélération angulaire subie par le groupe est à peu près égale à celle subie par la caisse, ce qui constitue un résultat particulièrement important. Bien entendu pour obtenir ce résultat, les centres de gravité du groupe moto-propulseur et de la caisse sont situés d'un même côté par rapport à la traverse 23 pour que les accélérations angulaires autour d'un axe transversal, soient de même sens. La construction particulière des cales 25, présentant une raideur moins grande dans le sens transversal, permet une libre rotation du moteur autour d'un axe longitudinal, notamment au ralenti et une excellente absorption des vibrations. De plus, la charge statique du groupe moto-propulseur et les efforts dûs au couple étant supportée par les cales 31, 32, de raideur beaucoup plus faible, les vibrations propres du moteur sont convenablement absorbées par ces cales et ne sont pas transmises à la caisse. Il en résulte par conséquent un confort particulièrement élevé pour les occupants du véhicule. ll est clair que le dispositif de suspension suivant l'invention est particulièrement efficace dans le cas d'un groupe moto-propulseur dans lequel l'ensemble ou au moins une partie importante de la transmission est disposé entre le moteur et l'extrémité la plus proche du véhicule (l'extrémité avant dans l'exemple choisi), car cette disposition permet à la traverse 23 d'occuper une position relativement basse et permet donc de loger aisément les cales élastiques telles que les cales 25. Cependant l'invention n'est pas limitée à ce type de configuration. - E.FVENDICATIONS - 1 - Dispositif de suspension de la caisse et du groupe moteur ou moto-propulseur, dans un véhicule automobile, du type comprenant deux amortisseurs hydrauliques prenant chacun appui à leur partie inférieure sur des éléments de suspension reliés respectivement à deux roues d'un meme train, et supportant à leur partie supérieure la caisse du véhicule, et une traverse rigige à lequelle le groupe moteur ou moto-propulseur est relié par l'intermédiaire de cales élastiques, caractérisé en ce que la caisse et la traverse (23) s'appuient séparément et par l'intermédiaire de cales élastiques distinctes (20, 24) sur la partie supérieure des deux amortisseurs (14). 2 - Dispositif suivant la revendication l,caractérisé en ce que le rapport entre les distances horizontales qui séparent le plan de symétrie P du véhicule, d'une part, des cales élastiques (25) reliant le moteur (3) à la traverse (23) et, d'autre part, des cales élastiques (20) reliant les amortisseurs (14) à la caisse (2), est à peu près égal au rapport entre les inerties en rotation du moteur et de la caisse, autour d'un axe longitudinal passant par le centre de gravité respectif du moteur et de la caisse. 3 - Dispositif suivant la revendication 1,caractérisé en ce que le rapport des raideurs respectives des cales (20) et des cales (24 et 25) en série est à peu près égal au rapport entre les impédances massiques, selon des directions verticales, de la caisse et du moteur, au droit de l'essieu considéré. 4 - Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé en ce que ce rapport est compris entre 1,5 et 4. 5 - - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que le rapport des raideurs respectives des cales (24 et 25) est compris entre 3 et 5. 6 - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il est prévu par ailleurs des moyens d'appui entre le groupe moto-propulseur et la caisse, ces moyens comprenant des cales élastiques (31 > 32) dont la raideur est sensiblement inférieure à la raideur, suivant une direction verticale, des cales (25) prévues entre le moteur et la traverse. 7 - Dispositif suivant la revendication 6, caractérisé en ce que la raideur des cales (31,32)32)est à peu près de 3 à 4 fois inférieure à la raideur des cales (25), considérée suivant une direction verticale. 8 - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérise en ce que les cales (25) prévues entre la traverse (23) et le groupe moto-propulseur ont une raideur réduite suivant une direction perpendiculaire au plan de symétrie (P) du véhicule, ce résultat étant obtenu, de préférence, en prévoyant un alvéole (30) de part et d'autre de l'axe de la cale. 9 - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il est utilisé dans un véhicule du type, connu en soi, dans lequel une partie de la transmission est disposée entre le moteur proprement dit et l'extrémité adjacente du véhicule,lalatraverse (23) étant disposée au-dessus de ladite partie de la transmission.