Brevet FR2504864A1 — publié le 19821105

Suspension pourle groupe moteur d'un véhicule disposé à l'avant, plus spécialement transversalement. L'invention concerne une suspension pour le groupe moteur d'un véhicule, disposé à l'avant, plus spécialement transversalement dans une structure de carrosserie, par l'intermédiaire d'un dispositif support placé dans la zone antérieure du groupe, ainsi que d'autres supports déformables disposés dans une zone latérale et dans la zone postérieure. Lorsqu'un véhicule ayant un moteur placé à l'avant subit un choc frontal, les supports du moteur ou du groupe moteur-transmission sont détruits, au moins au-dessus d'une vitesse déterminée Pour éviter la transmission indésirable des vibrations du groupe moteur à la carrosserie, ces sup- ports sont la plupart du temps relativement mous Comme conséquence de la destruction des supports lors d'un choc, le groupe après le choc se déplace en direction de l'obstacle et/ou de la place du passager. D'après la publication allemande DE-AS 24 55 790, on connaît un dispositif pour positionner par l'intermédiaire de supports déformables un groupe moteur disposé à l'avant dans un véhicule; dans ce cas, le groupe est tenu sur le tunnel médian de la carrosserie par l'intermédiaire d'une console encaissant un travail de déformation, dans la zone située derrière le groupe On connaît par ailleurs (brevet des Etats-Unis US-PS 3 869 017) des longerons de carros- series réalisés sous forme d'éléments de déformation, ainsi que des éléments de déformation qui sont disposés entre une poutre transversale antérieure d'une structure de carros- serie et un pare-chocs (demande allemande DE-OS 27 57 421). Il est également connu de réaliser un support disposé dans la zone située derrière le groupe moteur de façon qu'il casse lorsqu'on dépasse une charge de choc critique détermi- née (demande allemande DE-OS 22 49 555) Dans ce cas, le groupe moteur tombe de façon incontrôlée D'autres sus- pensions connues (demande allemande DE-OS 20 56 102) pour des groupes moteurs sont conçues de telle sorte qu'en cas de choc, le groupe moteur est dévié en direction de la chaussée. Le but de l'invention est de procurer une suspension pour un groupe moteur dans un véhicule, dans laquelle au moins un support peut encaisser un travail de déformation suffisant et permet un mouvement relatif fonctionnel du groupe et de la carrosserie en évitant la destruction des autres supports. Ce but est atteint conformément à l'invention par le fait que le dispositif de support antérieur comporte un bras longitudinal rigide en flexion et absorbant l'énergie, qui, avec intercalation d'un palier élastique sur la poutre transversale antérieure de la carrosserie, est relié rigidement au groupe moteur, et en ce que, pour encais- ser un mouvement relatif du groupe par rapport à la carros- serie du véhicule au moins un autre support est réalisé en tant que support coulissant 2 >D'autres réalisations avan- tageuses seront décrites ci-aptes. Les avantages obtenus grâce à l'invention, consis- tent en ce qu'elle procure, pour l'essentiel, grâce au dispo- sitif support antérieur et au support postérieur, une sus- pension déterminée en vibrations pour un groupe moteur disposé à l'avant, qui permet les mouvements relatifs du groupe moteur par rapport à la carrosserie qui se produi- sent lors d'un choc du véhicule, en même temps que les mou- vements relatifs de la carrosserie par rapport au groupe moteur sans que le support postérieur soit immédiatement détruit Dans ce but le bras du dispositif support anté- rieur est réalisé sous forme d'élément de déformation, qui peut encaisser sur toute sa longueur l'énergie cinéti- que -dans le sens longitudinal du véhicule, Outre cette déformabilité, le bras est réalisé en premier lieu pour encaisser des forces de flexion statiques et dynamiques, qui sont exercées par le groupe moteur et les couples de marche. Le dispositif support antérieur permet, par sa confi- guration une détermination séparée en fonction du comportement 3 2504864 de résistance et de collision recherché, Ceci permet d'accroître la capacité du support à encaisser l'énergie, pratiquement sans changer la résistance, en montant des éléments déformables supplémentaires, Le support postérieur est réalisé sous forme de palier de poussée et de compression et permet d'encaisser en douceur les forces s'exerçant sur le palier; il agit en tant que soutien du couple de rotation et permet au groupe moteur de se déplacer librement lors d'une collision dans le sens longitudinal du véhicule; dans ce but, le palier est réalisé de façon que le bras du palier puisse plonger dans le logement du palier. Grâce à la disposition du support postérieur et du support antérieur sur la ligne du centre de gravité du groupe moteur, le troisième support disposé latéralement n'a plus qu'une fonction de soutien et peut en conséquence être de réalisation simple Il est relié au groupe (trans- mission) par un soutien relativement mou dans le sens longi- tudinal du véhicule, qui se déforme facilement lors d'une collision frontale, afin que son influence sur le longeron de la carrosserie reste minime. Des exemples de réalisation de l'invention sont représentés sur-ie dessin et vont être décrits plus en détail ci-après Sur le dessin; La figure 1 est une vue de dessus schématique d'un groupe moteur disposé à l'avant dans un véhicule avec sa suspension trois points; La figure 2 est une vue latérale du groupe moteur avec la suspension; La figure 3 est une vue de dessus partielle du groupe moteur avec le support latéral et postérieur; La figure 4 est une vue latérale du dispositif sup- port antérieur; La figure 5 est une vue de dessus du dispositif support antérieur de la figure 4; La figure 6 est une coupe selon la ligne VI-VI de la figure 4 La figure 7 est une coupe selon la ligne VII-VII 4 2504864 de la figure 4; La figure 8 est une vue latérale d'une autre réali- sation du dispositif support antérieur avec un tube disposé dans le sens longitudinal; La figure 9 est une coupe selon la ligne IX-IX de la figure 8; La figure 10 est une vue de dessus du bras du dis- positif support antérieur, dans une position avant la défor- mation (en traits pleins) et après la déformation (en tirets); Les figures 11 et 12 sont des vues de dessus du bras avec un élément extensible réalisé sous forme d'élément ressort La figure 13 est une vue de dessus du bras avec un élément extensible en forme de tube; La figure 14 est une vue de dessus du bras avec un élément extensible de section transversale en U i La figure 15 est une vue latérale du support posté- rieur; et La figure 16 est une vue de dessus selon la figure 15, Le groupe moteur 4 constitué par un moteur 1, une boîte de vitesses 2 et un différentiel 3 est tenu, par l'intermédiaire d'une suspension trois points 5, 6 et 7, dans la partie avant 8 de la structure de carrosserie 9, 10 et 11 d'un véhicule à moteur. Le groupe moteur 4 est placé transversalement et le dispositif support antérieur 5 relie le moteur 1 à la pou- tre transversale 9, le support postérieur 6 relie le diffé- rentiel 3 à la paroi frontale postérieure 4 et le support latéral 7 relie la bo te de vitesses 2 au longeron 10 de la structure de carrosserie, Le dispositif support antérieur 5 et le support postérieur 6 se trouvent de préférence sur une ligne 12 qui passe par le centre de gravité S de groupe moteur 4, De ce fait, le troisième support latéral 7 peut être de réalisa- tion simple, étant donné qu'il n'a qu'une fonction de soutien. Les trois supports 5, 6 et 7 sont élastiques pour encaisser les vibrations; mais ceci n'est pas essentiel à l'invention et on ne décrira pas plus en détail la configuration de ces supports. Le dispositif support antérieur 5 comporte un bras 13 absorbant l'énergie et rigide en flexion, qui est relié à la poutre transversale 9 de la structure avant de carrosserie 8, avec intercalation d'un palier élastique 14 L'extrémité opposée au palier 14 comporte des brides 15 qui sont reliées au moteur 1. Le bras 13 comporte au moins une zone de déformation 16, qui a une configuration choisie en fonction du compor- tement en collision du véhicule Dans ce but, le bras 13 comporte au moins deux branches 17, 18 s'étendant dans le sens longitudinal du véhicule et distantes horizontalement de b Ces branches, placées sur chant, c'est-àdire orientées perpendiculairement à la chaussée, sont réalisées de préfé- rence sous forme de pièces de tôle embouties à la presse et comportent chacune un logement partiel 19 et 20 pour le palier élastique 14 La liaison des deux branches 17 et 18 s'effectue, par l'intermédiaire du palier 14, entré à force dans ces logements 19, 20 et portant du côté extérieur un manchon d'acier 21. Les branches 17 et 18 du bras 13 sont constituées par des bandes de t 8 le dont la zone de déformation 16 comporte au moins une inflexiton 22 s'étendant dans le sens trans- versal de chaque bande 17 et 18 Cette inflexion 22 est placée de préférence de façon qu'elle divise chaque branche 17, 18 à peu près en son milieu en deux portions 23 et 24, ces portions 23 et 24 faisant entre elles, du côté inté- rieur, un angle obtus a La figure 10 représente en tirets un processus de flexion des branches 17, 18 lors d'une collision On voit donc que les branches peuvent fléchir vers l'extérieur sans être gênées, Selon une autre forme de réalisation (figure 9), le bras 13 peut être muni, pour pouvoir encaisser encore plus d'énergie, d'un élément 26 absorbant l'énergie et s'étendant dans le sens longitudinal entre les branches 17, 18 Celui- ci est réalisé en forme de tube et peut comporter des perfo- rations On pourrait également envisager une réalisation avez un tube ondulé entre les branches 17 et 18 Cette réalisation n'est pas représentée. Selon d'autres formes de réalisation selon les figures 11, 12, 13 et 14, on prévoit d'accroître la capa- cité du bras 13 à absorber l'énergie à l'aide d'un élément S extensible 27 Y 28, 29 et 30 s'étendant entre les branches 17 et 18 dans la zone 16 de la partie infléchie 22 et disposé dans le sens transversal vertical des branches 17, 18 Selon les figures 11 et 12 l'élément extensible est réalisé en tant que ressort de traction 27, 28; le res- sort de traction 27 est constitué par une pièce de tôle pliée qui est fixée sur les branches 17 et 18 par une soudure ou tout autre moyen de liaison, Sur la figure 13, on prévoit, entre les branches 17 et 18, un tube de section ovale 29, qui est relié aux bran- ches 17 et 18 dans la zone de son plus petit diamètre dans la zone de déformation 16. D'autre réalisation selon la figure 14 comporte un support 30 de section en U, qui est relié par ses branches 31 aux branches 17 et 18 Le dos du support en U 30 est orienté vers le moteur 1 dans l'exemple représenté et les branches 31 s'étendent depuis le dos en direction de la poutre transversale 9 Une disposition du support 30 tournée de 180 Q entre les branches 17 et 18 serait égale- ment possible. Le support postérieur 6 comporte, pour l'essentiel, une console 32 reliée au carter du différentiel, laquelle comporte un élément de fixation 37 et une broche de fixa- tion 33 Celle-ci peut se déplacer dans le sens des flèches et 36 dans un palier 34 relié à la paroi frontale 11. La broche de fixation 33 est maintenue sans pouvoir tourner ni se déplacer dans un manchon d'acier 39 par l'intermé- diaire d'un moletage 38 Ce manchon d'acier 39 est à son tour relié à un élément élastique 40 du palier 34 Une butée de pression 41 sur la broche de fixation 33, délimite celle-ci par rapport à l'élément de fixation 37 de la console 32, ce qui empêche la broche 33 de glisser à l'in- térieur du manchon d'acier 39. Le support latéral 7 comporte une console 42 qui est reliée d'une part au carter de la boite de vitesses 2 et d'autre part au longeron 10 de la structure de carrosserie avec intercalation d'un support élastique 43, Lors d'une collision frontale, le groupe moteur 4, S du fait de sa masse, est déplacé dans le sens de la marche F, d'o il résulte que le bras 13, en encaissant l'énergie, est déformé de façon permanente Le support postérieur 6 permet ce mouvement du groupe moteur 4 du fait que la broche de fixation 33 se déplace élastiquement dans le bras 34 dans le sens longitudinal du véhicule, ce déplacement pouvant s'effectuer dans le sens de la marche ou en sens inverse, De même, ce support postérieur 6 encaisse des mouvements relatifs de la carrosserie par rapport au groupe moteur dans le sens de la marche. REVENDICATIONS 1.Suspension pour un groupe moteur disposé à l'avant d'un véhicule, plus spécialement transversalement dans une structure de carrosserie, par l'intermédiaire d'un dispositif support placé dans la zone antérieure du groupe moteur, ainsi que d'autres supports déformables disposés dans la zone latérale et dans la zone postérieure, carac- térisée par le fait que le dispositif support antérieur ( 5) comporte un bras longitudinal ( 13) rigide en flexion et absorbant l'énergie, qui, avec intercalation d'un palier élastique ( 14) sur la poutre transversale antérieure ( 9) de la structure de carrosserie, est relié rigidement au groupe moteur ( 4), et que, pour encaisser un mouvement relatif du groupe moteur ( 4) par rapport à la carrosserie du véhicule, au moins un autre support ( 6) est réalisé en tant que sup- port coulissant, 2 Suspension selon la revendication 1, caracté- risée par le fait que le bras ( 13) comporte au moins une zone de déformation ( 16) qui présente une configuration choisie en fonction du comportement en collision du véhi- cule. 3, Suspension selon l'une quelconque des reven- dications 1 et 2, caractérisée par le fait que le bras ( 13) comporte au moins deux branches ( 17, 18) s'étendant dans le sens longitudinal du véhicule écartées horizontalement d'une distance (b) et comportant à leur extrémité anté- rieure un logement commun ( 19, 20) pour le palier ( 14) re- liant ensemble les branches ( 17, 18) et en ce qu'on prévoit à l'extrémité postérieure de chaque branche ( 17,18) une bride de fixation ( 15) sur le groupe moteur ( 4). 4 Suspension selon l'ensemble des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que les branches ( 17, 18) du bras ( 13) sont disposées sur chant et sont constituées par des bandes de tôle s'étendant parallèlement à distance l'une de l'autre, dont la zone de déformation ( 16) comporte au moins une inflextion ( 22) s'étendant dans le sens transversal de chaque branche ( 17, 18)et les portions de branches ( 23, 24) qui en résultent forment un angle obtus (a). Suspension selon l'une quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisée en ce qu'entre les branches ( 17, 18) dans la zone de l'inflexion ( 22) est disposé un élément extensible ( 27, 28, 29, 30) s'étendant dans le sens vertical transversal, pouvant encaisser l'énergie de façon définie, lequel relie entre elles les branches ( 17, 18) dans la zone de l'inflexion ( 22). 6 Suspension selon la revendication 5, caractérisée par le fait que l'élément extensible ( 29) est de forme tubu- laire. 7 Suspension selon la revendication 5, caractérisée par le fait que l'élément extensible est réalisé sous forme de ressort de traction ( 27, 28). 8 Suspension selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que l'élément exten- sible est constitué par un support ( 30) à section en U, qui est fixé par ses branches ( 31) sur le côté intérieur des branches ( 17, 18). 9 Suspension selon l'une quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisée par le fait qu'entre les deux branches ( 17, 18) est disposé un élément ( 26) absorbant l'énergie, qui s'étend dans le sens longitudinal du véhicule et est relié du côté extrémité à chacune des branches ( 17, 18). 10 Suspension selon la revendication 9, caractérisée en ce que l'élément ( 26) absorbant l'énergie est réalisé sous forme de tube et comporte des perforations, 11 Suspension selon l'ensemble des revendications 9 et 10, caractérisée en ce que l'élément ( 26) absorbant l'énergie est réalisé sousforme de tube ondulé. 12 Suspension selon l'une quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisée en ce que le bras ( 13) comporte deux éléments de tôle préformés, qui sont reliés ensemble par l'intermédiaire du palier ( 14) maintenu à ajustage serré dans les logements ( 19, 20) des branches ( 17, 18). 13 Suspension selon l'une quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisée par le fait que le support coulissant ( 6) comporte une console ( 32) reliée au différentiel ( 3) du groupe moteur ( 4) et comportant une pièce de fixa- tion ( 37) et une broche de fixation ( 33) qui peut se déplacer élastiquement sensiblement dans le sens longitu- dinal ( 35 et 36) du véhicule dans un palier ( 34) relié à la paroi frontale ( 11) de la structure de carrosserie. 14 Suspension selon la revendication 13, caracté- risée en ce que la broche de fixation ( 33) est tenue dans un manchon d'acier rigide ( 39) grâce à un moletage ( 38) qui l'empêche de tourner et de coulisser dans celui-ci, ce manchon ( 39) étant relié au carter du palier ( 34) par l'intermédiaire d'un élément ( 40) élastique vulcanisé in situ. Suspension selon l'une quelconque des reven- dications 13 et 14, caractérisée par le fait que la broche de fixation ( 33) comporte une but de pression ( 41) qui appuie -par rapport au sens de la marche F contre le c 8 té antérieur du palier ( 34) et délimite la broche ( 33) par rapport à la pièce de fixation ( 37) de la console ( 32), 16, Suspension selon l'une quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisée par le fait que le support coulissant ( 6) est réalisé élastique de façon qu'un mouve- ment d'esquive du groupe moteur ( 4) dans le sens longitudinal du véhicule lors d'une collision est limité par la paroi frontale ( 11) de la structure de carrosserie opposée à la boîte de vitesses ( 3). 17 Suspension selon l'une quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisée par le fait que le support ( 7) disposé dans la zone latérale du groupe moteur ( 4) comporte une console ( 42), qui est reliée au côté antérieur de la boîte de vitesses ( 2) et présente une configuration souple en flexion dans le sens de sa longueur et est sou- tenue par rapport au longeron ( 10) de la structure de carrosserie par l'intermédiaire du palier déformable ( 43).