Brevet FR2507131A1 — publié le 19821210

La présente invention se rapporte à une sus- pension à essieu rigide pour véhicule automobile, du type ui comprend un essieu rigide comportant des élé- ments de fixation destinés à l'articuler à la structu- re porteuse d'un véhicule automobile et éventuellement à des barres de réaction et muni à ses extrémités d'élé- ments supporte destinés à supporter libres en rotation deux roues qui peuvent tourner autour d'un m Ome axe et et à supporter des éléments élastiques et des éléments amortisseurs de la suspension interposés entre l'essieu rigide et la structure porteuse du véhicule. Dans les suspensions classiques de ce type, les divers éléments de fixation et les éléments supporta sont généralement fixés à l'essieu rigide, qui peut 4 tre constitué par un élément tubulaire ou par un é 14- ment à profil ouvert, au moyen d'assemblagessoudés. Cette construction implique, d'une part, la nécessité de fabriquer l'essieu rigide et les éléments de fixation en acier soudable, ce qui entraîne d'évi- dents inconvénients liés au coût et au poids de ce ma- tériau et, d'autre part, l'inconvénient de nécessiter de grands investissements pour réaliser les assembla- ges soudés d'une façon automatique. Le but de l'ihvention est d'éliminer ces in- convénients en réalisant une suspension du type défini plus haut, dans laquelle l'essieu rigide et les éléments de fixation et éléments supports correspondants puis- sent *tre réalisés en utilisant des matériaux différents, qui peuvent cime Otre des matériaux non soudables mais qui sont appropriés pour permettre d'obtenir les meil- leures caractéristiques relativement à leurs fonctions spécifiques et qui peuvent en outre être assemblés en- tre eux d'une façon relativement simple et économique. Dans le but d'atteindre ce but, l'objet de l'invention est une suspension à essieu rigide du type décrit initialement# caractérisée par le fait que les éléments de fixation sont fixés à l'essieu rigide exclu- sivement à l'aide de moyens d'assemblage mécaniques tels que des vie, boulons et équivalents. Grâce à cette caractéristique consistant à éliminer tout type d'assemblage soudé entre l'essieu et les éléments de fixation ou supports, lesquels peu- vent donc être faits de matières solides à faible den- sité, telles que, par exemple, les alliages légers ou matériaux composites non métalliques, on peut obtenir l'avantage d'8 tre en mesure de réduire considérablement la valeur de la masse non suspendue de la suspension. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la des- cription qui va suivre d'un exemple de réalisation et en se référant aux dessins annexés sur lesquels, la figure 1 est une vue en perspective d'une sus- pension à essieu rigide suivant l'invention t la figure 2 est une vue en plan de dessus et à plus grande échelle d'un détail de la figure l indiqué par la flèche Il; la figure 3 est une vue en coupe transversale pri- se suivant la ligne III-III de la figure 2; la figure 4 est une variante de la figure 2 t la figure 5 est une vue en coupe transversale pri- se suivant la ligne V-V de la figure 4; la figure 6 est une vue en plan de dessus et à plus grande échelle qui montre un autre détail de la figure 1, indiqué par la-flèche VI t la figure 7 est une vue partielle en coupe trans- versale prise suivant la ligne VII-VII de la figure 6 g la figure 8 est une vue en plan de dessus et éga- lement à plus grande échelle d'un autre détail de la figure 1, indiqué par la flèche VIII t la figure 9 est une vue en coupe tranversale prise suivant la ligne IX-IX de la figure 8; la figure 10 est une variante de la figure 8 g la figure 11 est une vue en coupe transversale prise suivant la ligne XI-XI de la figure 10; la figure 12 est une vue en perspective d'une par- tie de la figure 10 indiquée par la flèche XII. La suspension suivant l'inventionillustrée dans son ensemble par la figure 1, peut Otre utilisée pour les roues arrière R d'un véhicule à traction avant. Naturellement, la même suspension pourrait étre utili- sée aussi bien pour les roues avant que pour les roues arrière d'un véhicule à propulsion arrière. La suspension comprend un essieu rigide 10 ayant une section tubulaire rectangulaire et présentant en plan une forme incurvée dont la convexité est diri- gée dans le sens correspondant au sens du déplacement du véhicule vers l'avant, qui est indiqué par la flèche F. La partie centrale de l'essieu 10 est reliée d'une façon articulée, au moyen d'un élément de fixa- tion désigné dans son ensemble par 12, à une traverse T qui fait partie de la structure porteuse du véhicule automobile. L'essieu 10 présente en outre à chacune de ses extrémités lob un élément support 14 servant à sup- porter l'extrémité intérieure d'un ressort de suspen- sion hélicoidal 16 et qui porte un élément de fixation 18 destiné à l'assemblage d'une barre de réaction lon- gitudinale 20, un élément support 22 qui porte un é 14- ment 24 destiné à supporter en rotation une roue R, et une ferrure 26 destinée à supporter l'extrémité inf 4- rieure d'un amortisseur 28. En se reportant en détail aux figures 2 et 3, on voit que l'élément de fixation 12 comprend deux pla- ques horizontales 30 qui présentent des profil* identi- ques, sensiblement en forme de losange, dont les bords sont recourbés vers l'ext 4 rieur et qui sont disposée de part et d'autre de la partie centrale 10 a de l'essieu Les deux plaques 30 ont une partie 30 a qui est en contact avec la paroi supérleure de la partie 10 a pour l'une et avec la paroi inférieure de cette partie 10 a pour l'autre et une partie 30 b qui fait saillie par rap- port à l'essieu 10 vers la traverse T Les parties 30 a et 30 b sont réunies par des parties inclinées 300 qui s'appuient contre des bords correspondants de la paroi avant de l'essieu 10. Les deux plaques 30 sont serrées sur la par- tie centrale 10 a de l'essieu 10 au moyen de quatre bou- lons verticaux 32, 34, 36 et 38 disposés aux angles des plaques 30 En particulier, le boulon 32 relie les par- ties 30 a des deux plaques 30 et traverse l'essieu 10 à proximité de sa paroi arrière tandis que les boulons 34, 36 relient les parties 30 b dans la région adjacente à la surface externe de la paroi avant de l'essieu 10. Le boulon 38, qui relie les extrémités avant des par- ties 30 b sert également d'élément de retenue pour un support élastique A axe vertical désigné dans son en- semble par la référence 40 Le support élastique 40 pos- sède une forme générale tronconique et comprend un é 14- ment tubulaire intérieur 42 qui est traversé axialement par le boulon 38, un bloc annulaire 44 en matière élas- tomère dont la surface interne est fixée à la surface de paroi externe de l'élément tubulaire 42, et un élé- ment tubulaire extérieur 46 fixé à la surface externe du bloc 44 de matière élastomère La partie avant de l'élément tubulaire extérieur 46 se termines, à sa par- tie inférieure, par une ferrure de fixation horizontale 48 qui est fixée au moyen d'une série de boulons 50 A la partie centrale de la traverse T. Une variante de l'élément de fixation 12 est représentée sur les figures 4 et 5 Dans cette variante, l'élément de fixation, désigné dans son ensemble par la référence 112, comprend deux plaques verticales 52, 54 serrées respectivement contre la paroi arrière et contre la paroi avant de la partie centrale 10 a de l'es- sieu 10 au moyen de deux vis 56 en forme de U qui s'é- tendent transversalement à l'essieu 10 Les deux plaques 52, 54 attaquent l'essieu 10 par des accouplements de forme correspondants et sont fixés rigidement au moyen d'une plaque de réaction 58 et de quatre écrous de ser- rage 60 vissés sur les extrémités filetés libres 56 a des deux vis en U 56 Entre la plaque avant 54 et l'ex- trémité recourbée 56 b des deux vis en U 56, est inter- posé un support élastique 52 présentant un axe horizon- tal et traversé par une broche 64 qui sert à fixer la partie centrale de la traverse T Comparativement à la forme de réalisation représentée sur les figures 2 et 3, cet arrangement présente l'avantage de ne pas exi- ger la formation de trous traversants dans l'essieu 10. Les figures 6 et 7 illustrent en détail l'un des éléments supports 14 portéspar l'essieu 10 dans la région de ses extrémités 1 Ob L'élément support 14 est formé d'une plaque sensiblement en forme de L qui pré- sente une branche horizontale 66 appuyée sur la paroi supérieure de l'essieu 10 est une branche verticale 68 adjacente à la partie arrière latérale de l'essieu 2. La branche horizontale 66 comporte une partie circulai- re centrale 70 en saillie vers le haut sur laquelle est engagé un élément présentant la forme d'une Buvette 72 et qui est entouré par l'extrémité ỉfétrieure du ressort 16, laquelle repose sur la zone périphérique de la bran- che horizontale 66 avec interposition d'un élément an- nulaire 74 en matière élastomère. La branche verticale 68 est fixée à l'essieu à l'aide d'une paire de boulons horizontaux 76 su- perposés qui traversent l'essieu 10 et servent en même temps à fixer l'élément de fixation 18 à la paroi avant de l'essieu Cet élément de fixation 18 est constitué par une plaque en forme de U qui fait saillie vers la traverse T et dont les branches 18 a supportent un axe horizontal 78 prévu pour l'articulation d'une extrémi- té de la barre de réaction 20 correspondante Ainsi qu'on l'a représenté clairement sur la figure 1, l'au- tre extrémité de la barre de réaction 20 est articulée en 80 sur la traverse T. Les figures 8 et 9 représentent en détail l'un des éléments supporta 22 fixés & l'extrémité 10 b de l'essieu 10 L'élément support 22 comprend une plaque supérieure horizontale 82 en contact avec la paroi su- périeure de l'extrémité 10 b de l'essieu 10 et une pla- que inférieure horizontale 84 en contact avec la paroi inférieure de l'extrémité l Ob, cette plaque comportant une partie verticale 86 sur son c 8 té extérieur Les deux plaques 82, 84 sont serrées l'une sur l'autre au moyen d'un jeu de trois boulons verticaux 88 qui passent & travers l'extrémité 1 Ob de l'essieu 10 tandis que la partie supérieure de la partie verticale 86 est reliée à une aile terminale verticale correspondante 90 de la plaque 82 à l'aide de deux boulons horizontaux 92 Les boulons 92 servent également (en combinaison avec deux boulons inférieurs 94) à fixer la partie verticale 86 de l'élément 24 qui sert de support rotatif pour la roue R correspondante Le support 24 est de type clas- sique et il ne sera donc pas décrit en détails. La plaque inférieure 84 comprend également une partie horizontale qui fait saillie vers l'arrière à l'extrémité 1 Ob de l'essieu 10 et qui constitue la ferrure 26 Cette ferrure 26 présente une ouverture centrale circulaire 86 dans laquelle est engagée, avec interposition d'un élément annulaire 98 en matière élas- tomère de type classique, l'extrémité intérieure de l'amortisseur 28 correspondant. Les figures 10 et 11 représentent une varian- te simplifiée des figures 8 et 9 Dans cette variantes l'élément support désigné dans son ensemble par la ré- férence 122 comprend une seule plaque horizontale 100 montée sur la paroi supérieure de l'extrémité 10 b de l'essieu 10 et qui est fixée directement sur cette paroi au moyen d'un jeu de trois boulons verticaux 102. Le bord extérieur de la plaque 100 est réuni par sou- dage 'à une plaque verticale coudée 104 sur laquelle le support 24 est fixé au moyen d'un jeu de quatre bou- lons horizontaux 106 Une plaque horizontale est éga- lement fixée par soudage au coté arrière de la plaque verticale 104, cette plaque horizontale faisant saillie vers l'arrière dans la région de l'extrémité 10 b et constituant la ferrure 26 Dans ce cas également, la ferrure 26 présente une ouverture centrale circulaire 108 destinée à recevoir l'extrémité arrière de l'amor- tisseur 28. Il ressort de la description donnée ci-dessus que les éléments de fixation 12 ou 112 et 18 et les élé- ments supports 14 et 22 ou 122 ne sont fixés à l'essieu 12 qu'à l'aide d'assemblages mécaniques c'est-à-dire sans utilisation d'assemblages soudés Ceci permet de fabriquer l'essieu 10 et les éléments de fixation et les élémentssupports qui lui correspondent en matières non ferreuses, même celles qui ne peuvent pas 4 tre as- semblées par soudage, comme par exemples les alliages légers et les matériaux composites non métalliques, ce qui apporte des avantages concernant à la fois la pos- sibilité de réduire la masse non suspendue du véhicule et, d'autre part, la simplicité et l'économie de la fa- brication. Bien entendu, l'homme de l'art pourra apporter différentes modifications aux dispositifs qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'excemples non limita- tifs sans sortir du cadre de l'invention, C'est ainsi que, par exemple, l'invention peut également être appli- quée au cas o l'essieu rigide présente une configura- tion différente de celle qui a été décrite et représen- tée, par exemple, au cas d'un essieu constitué par un 250713 1 élément résistant transversal de forme quelconque, à sec- tion ouverte ou fermée. REVENDICATIONS 1 Suspension à essieu rigide pour véhicule automobile, du type qui comprend un essieu rigide com- portant des éléments de fixation destinés à l'articuler sur la structure porteuse d'un véhicule automobile et éventuellement à des barres de réaction et muni à ses extrémités d'éléments supports destinés à supporter li- bres en rotation deux roues qui tournent autour d'un même axe et à supporter des éléments élastiques et des éléments amortisseurs de la suspension interposés entre l'essieu rigide et la structure porteuse du véhicule au- tomobile, caractérisée en ce que les éléments de fixation ( 12, 112, 18) et les éléments supports ( 14, 22, 122, 26 j sont fixés à l'essieu rigide ( 10) exclusivement à l'aide d'assemblage mécanique tels que des vis, boulons et équivalents. 2 Suspension suivant la revendication 1, ca- ractérisée en ce que les -éléments de fixation ( 12) des- tinés à articuler l'essieu rigide ( 10) sur la structure (-T) du véhicule comprennent deux plaques horizontales superposées ( 30) placées de part et d'autre de la partie dentrale ( 1 Oa) de l'essieu ( 10), ces deux plaques ( 30) étant serrées ensemble au moyen d'une série de boulons verticaux ( 32, 34, 36, 38) à l'un desquels est relié un support élastique à axe vertical qui est muni d'une saillie de fixation ( 48) destinée à la fixation sur la structure (T) du véhicule, 3 Suspension suivant la revendication 2, ca- ractérisée en ce qu'au moins l'un des boulons de serrage ( 32, 34, 36, 38) des deux plaques ( 30) traverse l'essieu ( 10). 4 Suspension suivant l'une des revendications 2 et 3, caractérisée en ce que les deux plaques ( 30) pos- sèdent une forme sensiblement en losange et présentent une première partie ( 30 a) en contact avec l'essieu ( 10) et une deuxième partie ( 30 b) qui fait saillie en dehors de l'essieu ( 10) et en ce qu'il est prévu quatre boulons de serrage ( 32, 34, 36, 38) placés aux angles des plaques et dont un premier boulon ( 32) relie lesdites premières parties ( 30 a) des plaques et traverse l'essieu ( 10) dans la région adjacente & l'un de ses bords longitudinaux tandis qu'un deuxième et un troisième boulons ( 34, 36) relient lesdites deuxièmes parties ( 30 _b) des deux pla- ques ( 30) dans la région adjacente au bord longitudinal opposé de l'essieu ( 10) et qu'un quatrième boulon ( 38) retient ledit support élastique ( 40) dans la zone située entre lesdits deuxièmes parties ( 30 b) des deux plaques. Suspension suivant la revendication 1, carac- térisée en ce que l'élément de fixation ( 112) destiné à l'articulation de l'essieu rigide ( 10) sur la struc- ture (T) du véhicule comprend deux plaques verticales parallèles ( 52, 54) accouplées au moyen d'éléments d'ac- couplement de forme correspondant A la partie centrale ( 10 ob) de l'essieu, un Jeu de vis en U ( 56) qui s'éten- dent transversalement aux deux plaques ( 52, 54) et sont munies à leurs extrémités libres ( 56 a) d'écrous 60) permettant de serrer étroitement les deux plaques ( 52, 54) contre l'essieu (Io), et un support élastique ( 62) à axe horizontal interposé entre les extrémités recour- bées( 56 b) des deux vis en U ( 56) et l'une ( 54) des deux plaques et destiné à Otre fixé à la structure porteuse (T) du véhicule. 6 Suspension suivant la revendication 1, ca- ractérisée en ce que les éléments supports ( 14) desti- nés A supporter les éléments de suspension élastiques comprennent, pour chaque extrémité de l'essieu ri- gide (o 10), une plaque sensiblement en forme de L qui présente une branche horizontale ( 66) placée en contact avec la surface supérieure de l'essieu ( 10) et portant une plaquette de centrage ( 72) prévue pour l'extrémité inférieure de l'élément élastique ( 16) et une branche verticale ( 68) fixée à l'essieu ( 10) au moyen d'un jeu de boulons horizontaux qui traversent l'essieu ( 10). 7 Suspension suivant la revendication 6, carac- térisée en ce qu'une plaque de fixatioh ( 18) en forme de fourche, prévue pour l'articulation d'un bras ( 20) de maintien de la voie, est en outre fixée par lesdits bou- lons ( 76) sur le côté de l'essieu ( 10) qui est à l'oppo- sé de la branche verticale ( 68) de ladite plaque ( 14). 8 Suspension suivant la revendication 1, carac- térisée en ce que les éléments supports ( 22, 122) prévus pour supporter libres en rotation les roues (R) du véhi- cule comprennent, pour chaque extrémité (lob) de l'es- sieu rigide ( 10),au moins une plaque horizontale ( 82, 100) fixée à la surface supérieure de l'essieu ( 10) au moyen de boulons verticaux ( 88, 102) qui traversent l'es- sieu ( 10) et sont reliés à une plaque verticale ( 86, 104) à laquelle est fixé un support ( 24) destiné à supporter une roue (R) en rotation, ladite plaque verticale ( 82, 100) portant à son tour une ferrure horizontale ( 26) qui constitue l'élément support de l'extrémité inférieure d'un élément amortisseur ( 28) de la suspension. 9 Suspension suivant la revendication 1, ca- ractérisée en ce que chacun des éléments supports ( 22) destinées à supporter les roues (R) du véhicule en rota- tion comprend en ontre une plaque horizontale ( 84) fixée à la surface inférieure de l'essieu ( 10) au moyen desdits boulons verticaux ( 88), ladite plaque ( 84) étant reliée rigidement à ladite plaque verticale ( 86) et ayant une partie qui fait saillie en arribre de l'essieu ( 10) et qui définit ladite ferrure horizontale ( 26).