Brevet FR2463015A1 — publié le 19810220

L'invention concerne un système de suspension de roues motrices, en particulier de roues arrière d'un véhicule, utilisant des moyens de guidage oblique approximativement tripâgulaires dont chacun présente un bras longitudinal et un bras transversal, le bras transversal étant monté de façon articulée sur la superstructure du véhicule, du côté de clui-ci opposé à la roue correspondante supportée par ce moyen de guidage, au-delà de l'axe longitudinal du véhicule. Sur une suspension de ce type, la distance en- tre les points d'articulation sur la superstructure du véhicule du bras longitudinal et-du bras transver- sal de chacun des moyens de guidage oblique est parti- culièrement grande. On obtient ainsi une suspension souple des moyens de guidage oblique et un effet amor- tisseur des chocs; en particulier, un châssis auxiliai- re n'est plus nécessaire. Le point d'articulation côté véhicule des moyens de guidage oblique se situe de préférence derrière la ligne joignant les centres des roues (pour un observateur regardant dans le sens nor- mal de marche du véhicule). Lorsque des efforts laté- raux élevés s'exercent sur les roues, en particulier lors du franchissement des courbes, cette mesure a un effet sous-vireur. Généralement, le carter des organes de transmis- sion à l'essieu est monté sur la superstructure du véhicule, les roues étant, sur chacun des moyens de guidage oblique, entrainées par des arbres à deux ar- ticulations. Le carter des organes de transmission est dans ce cas normalement suspendu élastiquement pour éviter la transmission à la superstructure du véhicule de vibrations et de bruits. Par ailleurs, les arbres à deux articulations sont d'un prix relativement élevé. L'objet de l'invention est d'obtenir une simpli- fication importante, au plan construction, du système d'entraînement des roues sur un dispositif supprimant dans la plus forte proportion possible la transmission des vibrations et des bruits du carter des organes de transmission à l'essieu à la superstructure du véhi- cule. L'invention résoud ce problème par le fait qu'un moyen de guidage oblique porte des organes de transmis- sion à l'essieu, lesquels sont raccordés à la roue por- tée par ce moyen de guidage par l'intermédiaire d'un arbre sans articulation, et par le fait que la roue de l'autre moyen de guidage oblique est raccordée aux organes de transmission à l'essieu par un arbre articulé. L'invention prévoit donc que les organes de trans- mission à l'essiu, c'est-à-dire en général le différen- tiel, soient disposés sur l'un des moyens de guidage oblique. Il est possible, grâce à cette disposition, que la roue de cet organe de guidage soit raccordée aux organes de transmission à l'essieu par un arbre sans articulation. La roue de l'autre moyen de guidage oblique est couplée aux organes de transmission à l'es- sieu par un arbre articulé. Par rapport au type de construction du brevet principal et aussi par rapport à la construction classique à moyens de guidage oblique du système de transmission, deux articulations sont économisées. Un avantage particulièrement important de l'in- vention réside également dans le fait que les organes de transmission à l'essieu ne nécessitent plus aucune mesure supplémentaire au plan de leur suspension pour l'amortissement des vibrations, car, en tant que par- tie du moyen de guidage oblique correspondant, ils n'ont plus aucun contact direct avec la superstructure du véhicule, et les moyens de guidage oblique peuvent être montés élastiquement sur la superstructure du véhicule par intercalation d'éléments élastiques. Dans une forme avantageuse de l'inventiori, le carter des organes de transmission à l'essieu est une pièce porteuse composante du moyen de guidage oblique correspondant, c'est-à-dire que le carter des organes de transmission à l'essieu est intégré au bras trans- versal. Il en résulte une construction particulière- ment économique. Dans une autre forme d'exécution avantageuse, les organes de transmission à l'essieu sont montés pivotants autour d'un axe transversal du véhicule et prennent appui sur la superstructure du véhicule à l'encontre d'un couple tendant à les faire tourner. On obtient ainsi que les couples d'entraînement im- portants dirigés dans le sens de l'axe transversal du véhicule n'agissent pas sur le moyen de guidage oblique portant le carter des organes de transmission à l'essieu, une compensation au démarrage suffisante pouvant toutefois être obtenue fu dait que l'abaisse- ment de l'arrière du véhicule occasionné au démarrage rencontre comme force antagoniste le couple dtentraine- ment de l'arbre de transmission entraînant les orga- nes de transmission à l'essieu. L'arbre d'entraînement de la roue correspondant au second moyen de guidage oblique peut être un arbre à deux articulations ou un arbre à une seule articula- tion. Dans ce dernier cas, ce second moyen de gui- dage oblique est subdivisé de façon telle qu'une par- tie de la fonction de ce moyen de guidage soit prise en charge par l'arbre à une seule articulation et que l'autre partie de cette fonction soit prise en charge par un organe d'appui transversal supplémen- taire. Le bras longitudinal et l'organe d'appui transversal déterminent alors l'axe d'oscillation du moyen de guidage oblique, cependant que liarti- culation de l'arbre à une seule articulation commande le carrossage de la roue. Cette exécution présente avant tout l-'avantage d1économiser l'une des coûteu- ses articulations de transmission, qui sont en parti- culier conçus en tant que joints homocinétiques. Dans cè qui suit, l'invention est décrite plus en détail à titre d'exemple sur des modes de réalisa- tion d'une suspension selon l'invention illustrés par des figures. Cellesci représentent: Figure 1, une vue de dessus d'une première for- me d'exécution avec arbre à deux articulations pour l'entraînement de l'une des roues. Figure 2, une vue de dessus d'une seconde forme d'exécution avec arbre à une seule articulation pour l'entraînement de l'une des roues. Figure 3, en vue latérale, la forme d'exécution de la figure 2, en coupe suivant la ligne III-III. Sur la figure 1, l'axe longitudinal du véhicule porte le repère 100. Le moyen de guidage oblique de droite 1/3 est constitué par le bras transversal 1 et le bras longitudinal 3, solidaires l'un de l'autre (soudés par exemple). De la même manière, le moyen de guidage oblique de gauche 2/4 est constitué d'un bras transversal 2 et d'un bras longitudinal 4. Les bras longitudinaux 3 et 4 servant en même temps d'appui à la suspension élastique des roues viennent s'articu- ler sur la superstructure du véhicule aux points d'ar- ticulation 7 et 8, des fixations de construction connue étant utilisées utilisant en particulier des éléments en caoutchouc. Les bras transversaux t et 2 sont, en , correspondance, articulés sur la superstructure du véhi- cule aux points d'articulation 9 et 10. La longueur des bras transversaux est nettement supérieure à la moitié de la voie (mesurée entre les roues 5 et 6). Les points d'articulation des bras transversaux sont décalés vers l'arrière d'une distance 24630 15 e par rapport à l'axe central des roues, c'est-à- dire de la ligne joignant les centres des roues. Lors du débattement de la suspension des roues, les moyens de guidage oblique oscillent autour des axes d'oscillation déterminés par les droites 8-9 et 7-10. Conformément à l'invention, le carter 12 des organes 12a de transmission à l'essieu ou différentiel est une pièce porteuse faisant partie intégrante du bras transversal 2, pièce intercalée entre une partie 2a située côté superstructure et une partie 2b située côté roue du bras transversal 2. La partie 2a du bras transversal est bridée sur le flasque frontal du carter 12 des organes de transmission à l'essieu situé à l'opposé de l'arbre de transmission ou arbre à cardan de l'organe 12a de transmission à l'essieu. Les organes 12a de transmission à l'essieu peu- vent être raccordés à la roue 6 par un arbre sans ar- ticulation, la partie 2b du bras transversal située côté roue ayant la conformation d'un tube entre la roue 6 et le carter 12 et l'arbre d'entraînement rac- cordant les organes de transmission à l'essieu au support de moyeu de la roue 6 étant logé et guidé dans ce tube. La roue montée sur l'autre moyen de guidage oblique est raccordée aux organes de transmis- sion à l'essieu par un arbre 13 et deux articulations 14 et 15, avec compensation de longueur. Un montage amortisseur de vibrations du carter 12 des organes de transmission à l'essieu n'est pas nécessaire, car le moyen de guidage oblique 2/4 sup- portant le carter des organes de transmission à l'essieu est déjà raccordé à la superstructure du véhicule par un système anti-vibrations et les points d'articulation du moyen de guidage oblique sur la superstructure pouvant, en raison de l'espace impor- tant qui les sépare, être matérialisés par des éléments relativement souples, ce qui exclut le risque d'une transmission à la superstructure des chocs et des bruits de l'organe de transmission à l'essieu. Les figures 2 et 3 représentent une variante de réalisation de la suspension de roue objet de la fig. 1. Les mêmes pièces portent donc les mêmes repères que sur la figure 1. La suspension de roue représentée sur les figures 2 et 3 diffère de celle de la figure 1 (abstraction faite de la transmission par un arbre à une seule ar- ticulation qui sera décrite plus loin) avant tout par le fait que la partie tubulaire 2b, côté roue, du bras transversal 2 se subdivise en un tronçon tubulai- re extérieur 21 solidaire du bras longitudinal 4 et en un tronçon tubulaire intérieur 22 par lequel le carter 12 des organes de transmission à l'essieu et la partie 2a, située côté superstructure, du bras transversal 2 sont raccordés en un ensemble rigide. Les deux tron- çons 21 et 22 peuvent tourner l'un par rapport à l'au- tre. A cet effet, ces deux tronçons sont tubulaires et emboités l'un dans l'autre au moyen d'un coussinet 23 à coefficient de frottement aussi faible que possi- ble, en polytétrafluoréthylène (Téflon) par exemple, la liaison entre les deux tubes, par exemple au moyen d'un palier 24 en butée axialement étant conçue pour que la longueur du bras transversal 2 demeure -cons- tante. Le carter 12 des organes de transmission à l'essieu ou le tronçon 22 du bras transversal 2 est raccordé à un bras de levier 120 orienté de préférence vers le haut ou avec inclinaison par rapport à la ver- ticale, ce bras de levier étant raccordé de façon ar- ticulée par l'intérmédiaire d'une tige 121 à la supers- tructure du véhicule et prenant appui contre celle-ci. Grâce au bras de levier 120 et à la tige 121, tous les couples d'entrainement agissant, en accéléra- tion ou en régime de frein moteur, sur les organes de transmission à l'essieu dans le sens transversal du véhicule, sont absorbés directement par la superstruc- ture. Ces couples d'entraînement n'ont de ce fait aucun effet sur le bras transversal supportant les organes de transmission à l'essieu. Un couple de torsion relativement réduit agit sur le carter 12 des organes de transmission à l'essieu suivant la direction de l'axe longitudinal du véhicule. En raison de l'importance de la longueur du bras transversal 2, ce couple de torsion produit par l'ar- bre à cardan est absorbé de façon sûre par le moyen de guidage oblique 2/4 contenant le carter 12 des organes de transmission à l'essieu. Par ailleurs, ce couple est suffisant pour avoir l'action antagoniste souhai- tée sur la course de compression des suspensions de roues au démarrage du véhicule. Malgré l'asymétrie des suspensions de roues, ce couple peut se répercu- ter aussi, au moins partiellement, par l'intermédiaire de la superstructure du véhicule, sur l'autre moyen de guidage oblique 1, 3, en particulier lorsque les moyens de guidage oblique sont raccordés entre eux par un stabilisateur, comme c'est le cas sur les essieux classiques à moyens de guidage oblique. Une autre différence entre la forme d'exécution représentée par les figures 2 et 3 et celle que re- présente la figure 1 réside, comme il a déjà été dit, dans le fait qu'à la place d'un arbre à deux articula- tions, est prévu un arbre 113 à une seule articulation, muni d'une seule articulation (joint de cardan de transmission 114 côté organes de transmission à l'es- sieu). Côté roue, l'arbre 113 constitue un ensemble rigide disposé dans un plan à peu près horizontal avec le bras longitudinal 103 du moyen de guidage oblique (de droite sur la figure), dont le bras trans- versal est formé partiellement par l'arbre 113 à une seule articulation. L'appui dans le sens transversal du véhicule est réalisé par l'intermédiaire d'une barre transversale 116 s'articulant d'une part en 117 sur le bras longitudinal 112, lequel forme le support de roue 115. tout en servant d'appui à un système de suspension élastique de roue, et d'autre part en 110 sur la superstructure du véhicule. L'articulation de transmission 114 a la confor- mation d'un joint homocinétique tolérant un certain déplacement longitudinal entre l'arbre d'entraînement 113 et les organes 12a de transmission à l'essieu, a- lors que le support de roue ou support de fusée de roue 115 est monté sur l'arbre 113 sans possibilité de translation. L'articulation de transmission 114 est disposée le plus près possible du plan médian lon- gitudinal m - m du véhicule. Avec une disposition dans ce plan, la modification du carrossage des roues en débattement simultané de cellesci est la même. Du fait de l'oscillation conjointe du carter 12 des or- ganes de transmission à l'essieu, on obtient de plus comme avantage que- l'angle maximal de cardage de l'ar- ticulation de transmission entre les organes 12a de transmission à l'essieu et la roue 5 de l'autre moyen de guidage oblique 1/3 demeure réduit, même dans le cas d'un débattement maximal simultané des suspensions dans un sens ou dans l'autre. Le carter 12 des organes de transmission à l'es- sieu étant disposé sur le moyen de guidage oblique correspondant 2, à une distance limitée de l'articula- tion 9 de ce moyen ou de l'axe d'oscillation 8-9, un autre avantage obtenu est que le carter des organes de transmission à l'essieu ne décrit, lors du débattement de la suspension de roue concernée dans un sens ou dans l'autre, qu'un arc relativement court et, par consé- quent, n'influe que peu, malgré sa masse, sur la sen- 24630 15 sibilité de la suspension. L'invention n'est pas limitée aux exemples d'e- xécution présentés. En particulier, les caractéris- tiques de l'une des exécutions peuvent être échangées à chaque fois contre les caractéristiques de l'autre exécution. On peut par exemple envisager un système d'appui à l'encontre des couples de torsion 120, 121 avec partie tubulaire subdivisée 2b du bras transver- sal, ou une transmission par arbre à une seule arti- culati n (exécution des figures 2,3) également sur l'exécution de la figure 1, ou encore une transmis- sion par arbre à deux articulations (exécution de la figure 1) sur l'exécution de la figure 2. REVENDICATIONS 1) Système de suspension de roues motrices, en particulier de roues arrière d'un véhicule, utilisant des moyens de guidage oblique approximativement trian- gulaires dont chacun présente un bras longitudinal et un bras transversal, le bras transversal étant monté de façon articulée sur la superstrucutre du véhicule, du côté de celui-ci opposé à la roue correspondante, portée par le moyen de guidage, au-delà de l'axe lon- gitudinal du véhicule, caractérisé par le fait qu'un moyen de guidage oblique (2/4) supporte des organes (12a) de transmission à l'essieu, lesquels sont rac- cordés à la roue (6) portée par ce moyen de guidage (2/4) par l'intermédiaire d'un arbre sans articulation, et par le fait que la roue (5) de l'autre moyen de guidage oblique (1/3)est raccordée aux organes (12a) de transmission à l'essieu par un arbre articulé (13, 113). 2) Système de suspension de roues selon la reven- dication 1, caractérisé par le fait que le carter (12) des organes de transmission à l'essieu constitue une pièce porteuse qui est partie intégrante du bras trans- versal (2) du moyen de guidage oblique (2/4 correspon- dant. 3) Système de suspension de roues selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que les organes (12a) de transmission à l'essieu se situent à peu près dans le plan médian ( m - m)-du véhicule. 4) Système de suspension de roues selon l'une des revendications 1, 2 et 3, caractérisé par le fait que la partie (2a) du bras transversal (2) comportant le carter (12) des organes de transmission à l'essieu, partie contenant l'articulation (point d'articulation 9) sur la superstructure du véhicule, est bridée sur le carter des organes de transmission à-l'essieu. ) Système de suspension de roues selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que le carter (12) des organes de transmission à l'essieu est monté sur le moyen de guidage oblique correspondant (2/4), avec possibilité de pivotement autour d'un axe transversal ( x - x) du véhicule, et qu'il prend appui sur la superstructure du véhicule au moyen d'un bras de levier (120). 6) Système de suspension de roues selon la revendi- cation 5, caractérisé par le fait que le bras du le- vier (120) prend appui de façon articulée sur la supers- tructure du véhicule par l'intermédiaire d'une tige (121). 7) Système de suspension de roues selon l'une des revendications 5 et 6, caractérisé par le fait que le bras transversal (2) est subdivisé, entre les organes de transmission à l'essieu et le bras longitudinal (4), en tronçons (21, 22) pouvant tourner l'un par rapport à l'autre. 8) Système de suspension de roues selon la revendi- cation 7, caractérisé par le fait que les tronçons (21, 22) pouvant tourner l'un par rapport à l'autre sont tubulaires et emboîtés l'un dans l'autre. 9) Système de suspension de roues selon l'une des revendications 7 et 8, caractérisé par le fait que le tronçon (22) situé côté organes de transmission à l'essieu est monté avec possibilité de translation longitudinale et de préférence à faible frottement dans le tronçon (21) situé côté roue, et que l'arbre d'entraînement (6a) de la roue (6), arbre traversant longitudinalement l'intérieur des tronçons (21,22) raccorde les organes (12a) de transmission à l'essieu au support de roue axialement et sans jeu. ) Système de suspension de roues selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé par le fait que l'ar- bre articulé entraînant la roue (5) de l'autre moyen de guidage oblique (1/3) est un arbre (13) présentant deux articulations. 11) Système de suspension de roues selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé par le fait que l'arbre articulé entraînant la roue (5) de l'autre moyen de guidage oblique (1/3) est un arbre présentant une seule articulation. 12) Système de suspension de roues selon la revendi- cation 11, caractérisé par le fait que ledit autre moyen de guidage oblique (1/3) présente un arbre à une seule articulation (113) disposé, par rapport au bras longitudinal (103), dans un même plan horizontal, avec un angle prononcé, et réservant un jeu axial entre les organes (12a) de transmission à l'essieu et la roue (5), et de plus un élément d'appui transversal (116). 13) Système de suspension de roues selon la reven- dication 12, caractérisé par le fait que l'articulation de transmission (114) entraînant l'arbre à une seule articulation (113)-est disposée au moins à proximité de l'axe longitudinal médian du véhicule (m-m). 14) Système de suspension de roues selon l'une des revendications 12- et 13, caractérisé par le fait que l'élément d'appui transversal (116) a la forme d'une barre transversale et est monté de façon articulée (articulation 110) sur la superstructure du véhicule du côté opposé à la roue correspondante (5), pour dé- terminer un axe d'oscillation du moyen de guidage obli- que (7 - 11o).