Brevet FR2514304A1 — publié le 19830415

4-3 0 4 La présente invention concerne un arbre articulé, destiné à un véhicule avec une suspension élastique indépendante des roues, com- prenant un amortisseur télescopique et un ressort d'amortissement, et constitué par deux joints, qui transmettent le couple d'un groupe moteur à la roue, et par un arbre de transmission qui relie les deux joints. Il est connu, dans le cas de telles suspensions indépendantes des roues (cf par exemple la demande de brevet de la Répulbique fédérale d'Allemagne publiée sous le N O 26 33 402), que l'arbre articulé, les amortisseurs et le support de roue sont des éléments autonomes qui constituent une suspension indépendante des roues motrices du véhicule Un tel montage exige un-nombre élevée d'élé- ments, ce qui dans certaines conditions-conduit à des difficultés par suite de l'espace limité dans le véhicule. L'invention a pour objet une suspension compacte de roue, compor- tant un faible nombre d'éléments et utilisable même dans un espace restreint de montage. Selon une caractéristique essentielle de l'invention, l'arbre de transmission reliant les deux joints comprend aussi l'amortisseur télescopique et/ou le ressort, qui sont solidaires des pièces des joints transmettant le couple. Cette réalisation présente l'avantage que l'amortisseur et le ressort sont intégrés dans l'arbre articulé Ce dernier absorbe les forces d'appui de la suspension-de roue, ce qui permet une simplifî- cation de l'ensemble de la suspension. Selon une autre caractéristique de l'invention, le joint coulis- sant est relié comme suit à l'amortisseur: l'élément extérieur du joint et le corps de l'amortisseur sont solidaires; l'élément inté- rieur du joint et le piston de l'amortisseur-sont solidaires, mais présentent une mobilité angulaire. Cette réalisation présente l'avantage de permettre l'intégration de l'amortisseur télescopique dans l'arbre articulé La course de translation du joint coulissant, sensiblement proportionnelle à la course de compression du ressort de la roue, est ainsi utilisée Il est par suite possible de soutenir la roue suivant la direction de 251,4304 translation du joint coulissant L'intégration de deux éléments en un seul permet de réaliser une unité plus compacte. En cas d'utilisation de deux joints fixes, et selon une autre caractéristique de l'invention, l'arbre de transmission comprend un compensateur de longueur, qui interagit directement avec l'amortis- seur et/ou le ressort. Cette réalisation est utilisable directement dans tous ies cas o des arbres de transmission doivent présenter des variations rela- tives de longueur importantes - Selon une autre caractéristique de l'invention, l'élément exté- rieur du joint et le corps de l'amortisseur sont réalisés en une seule pièce. L'élément extérieur du joint et le corps de l'amortisseur sont pour l'essentiel des pièces cylindriques, dont la réunion en un seul corps extérieur s'impose. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'élément extérieur de l'amortisseur fait partie de-l'arbre de transmission Le montage de-l'amortisseur dans l'arbre de transmission ne présente aucune dif- ficulté quand ce dernier est une pièce tubulaire La liaison avec l'élément extérieur du joint peut alors s'effectuer par bride, soudage ou tout autre moyen. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'élément intérieur du joint et le piston de l'amortisseur sont solidarisés par la tige de -piston et une tête sphérique dans l'élément intérieur du joint. Cette solution permet de réaliser le piston et la tige de piston de l'amortisseur en une seule pièce, la liaison avec l'élément inté- rieur du joint étant établie par la tête sphérique solidaire d'un 7 c 6 té du piston, de sorte que la pression axiale de la roue sur le piston peut être transmise; la mobilité angulaire est par ailleurs garantie par la surface extérieure sphérique de la tête et une surface inté- rieure sphérique de l'élément intérieur du joint Cette mobilité angu- laire est nécessaire car la tige du piston est confondue avec l'axe de l'arbre de transmission, mais l'angle formé par l'arbre de trans- mission et la pièce menée varie sur un véhicule en marche, de sorte qu'une mobilité angulaire est nécessaire entre la tige de piston et 514304 l'élément intérieur du joint. Selon une autre caractéristique de l'invention, les pièces, coulissant longitudinalement et transmettant le couple sont réali- sées directement sous forme d'un élément amortisseur Les éléments du joint sont réalisables de façon à agir directement comme le piston d'un amortisseur pendant la variation de longueur de l'arbre articulé. La course de translation du joint coulissant est alors utilisée. L'intégration d'un ressort dans la cavité du joint est en outre pos- sible et permet de réaliser une unité compacte de suspension de toue. Afin d'intégrer également dans l'amortisseur le ressort habituel de la suspension, et selon une-autre caractéristique de l'invention, le piston de l'amortisseur, amorti par le fluide liquide ou gazeux, est en outre soutenu d'un côté au moins par des ressorts, tels que des ressorts hélicoldaux, Belleville, etc. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'arbre articulé est réalisé en bras oscillant de la suspension de roue. Selon une autre caractéristique de l'invention, lorsqu'un joint- coulissant est utilisé, il est réalisé simultanément en joint-support de la suspension de roue. Selon une autre caractéristique de l'invention, le corps du joint et le corps du ressort sont réalisés en une seule pièce dans le cas- d'un ressort intérieur, tel qu'un empilage de ressorts Belleville. Selon une autre caractéristique de l'invention, le ressort est réalisé sous forme d'un ressort pneumatique Cette réalisation pré- sente l'avantage de permettre l'intégration directe du ressort dans le joint ou l'arbre de transmission. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à l'aide de la description détaillée-ci-dessous d'exem- ples de réalisation et des dessins annexés sur lesquels:: la figure 1 représente le schéma d'ensemble-d'une suspension de roue avec l'arbre de transmission et la botte de vitesses; - la figure 2 représente un arbre de transmission avec un amortisseur intégré; la figure 3 représente une autre forme de réalisation d'un arbre de transmission contenant également un amortisseur; la figure 4 représente le schéma de principe d'une suspension de roue, identique à celui de la figure 1, mais avec la différence que deux joints fixes sont prévus,- la figure 5 représente deux joints fixes avec un arbre de transmis- sion et un amortisseur intégré;-et la figure 6 représente une autre variante d'arbre de transmission avec deux joints fixes. La figure 1 représente une suspension indépendante élastique de roue, la roue 1 étant portée avec un frein et un roulement 2 par une suspension 3 La suspension de roue 3 est montée dans un palier 4. La transmission de l'effort de la boîte de vitesses 5 s'effectue par un joint coulissant 8, l'arbre de transmission 7, le joint fixe 8, situé du côté de la roue, et la roue 1 L'amortissement est assuré par un amortisseur et un ressort 21, logé dans l'arbre de transmission -15 7 La géométrie de la suspension de roue est réalisée de façon à obte- nir une variation continue de longueur entre les deux joints de l'arbre articulé, sur toute la course de compression du ressort de roue. La figure 2 représente un arbre de transmission 7 en coupe Le joint coulissant 6 se trouve d'un coté et le joint fixe 8 de l'autre. Les joints 6 et 8 sont des joints à billes, le couple étant transmis- par les billes 9 ce qui permet des mouvements angulaires relatifs des arbres L'étanchéité de chaque cavité du joint est assurée par une - manchette 10 Le joint coulissant 6 de synchronisme est essentiellement constitué par l'élément extérieur 11, qui fait partie de l'arbre de transmission 7 dans cet exemple de réalisation L'élément intérieur 12 du joint est'-logé dans l'élément extérieur Il et coulisse par rapport à ce dernier L'amortisseur téléscopique 13 est logé'en translation dans l'alésage 14 de l'arbre de transmission 7 et relié par un élé- ment d'accouplement 15 et une bille 16 à l'élément intérieur 12 du joint articulé de synchronisation 6 En cas de variations de longueur de l'élément intérieur 12 du joint par rapport à l'élément extérieur 11, l'amortisseur 13 doit amortir le mouvement La cavité 17 peut être remplie par un gaz ou un liquide Cette cavité 17 est fermée par les parois latérales 18 et 19, que traverse l'élément d'accou- réaction sur la roue. La figure 3 représente une autre forme de réalisation d'un arbre articulé 7, dans laquelle l'élément extérieur 11 du joint est également formé directement et constitue en outre l'élément extérieur 23 de l'amortisseur 13 Le joint coulissant 6 est de nouveau relié à l'élément intérieur 12 par la sphère 16, ainsi qu'à l'élément d'ac- couplement 15 avec l'amortisseur 13 La cavité 17 est fermée par les parois latérales 18 et 19 Le joint fixe 8 relié à la roue se trouve du côté opposé au joint coulissant 6. La figure 4 représente une autre forme de réalisation d'une sus- pension, dans laquelle la roue 1 est suspendue, par l'intermédiaire de son support 2, à un bras supérieur 24 et un bras inférieur 25 La transmission de l'effort s'effectue de nouveau, depuis la-botte de vitesses 5, par deux joints fixes 8 séparés par l'arbre de transmission 7 Ce dernier comporte une compensation téléscopique de longueur 26. La figure 5 est la coupe d'un arbre de transmission 7 comportant une compensation téléscopique de longueur 26 Les-joints prévus sont des joints fixes 8, qui ne peuvent absorber aucune variation axiale de longueur L'emploi de la compensation télescopique de longueur 26 divise l'arbre de transmission 7, dont la partie intérieure 27 est reliée à l'amortisseur 13 par un élément d'accouplement 15 La cavité 17 est de nouveau fermée par des parois latérales 18 et 19 Elle peut également être remplie de gaz ou d'un liquide. La figure 6 représente une autre forme de réalisation d'un arbre de transmission 7, relié à deux joints fixes 8 La compensation - téléscopique de longueur 26 interagit avec un ressort 21 pour l'amor- tissement des vibrations, ledit ressort 21 étant logé d'une part dans l'élément intérieur 27 et d'autre part dans l'élément extérieur 28. Le ressort 21 assure l'amortissement lors de la translation de la partie intérieure 27 par rapport à la partie extérieure 28. Bien entendu, diverses modifications peuvent être-apportées par l'homme de l'art au principe et aux dispositifs qui viennent d'atre décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs, sans sortir du cadre de l'invention. Revendications 1 Arbre articulé, destiné à un véhicule avec une suspension élastique indépendante des roues, comprenant un amortisseur télé- scopique et un ressort d'amortissement, et constitué par deux joints, qui transmettent le couple d'un groupe moteur à la roue, et par un arbre de transmission qui relie les deux joints, ledit arbre étant caractérisé en ce que l'arbre de transmission ( 7) reliant les deux joints ( 6, 8) comprend aussi l'amortisseur téléscopique ( 13) et/ou le ressort ( 21), qui sont solidaires des pièces des joints ( 6, 8) transmettant le couple. 2 Arbre articulé selon revendication 1, caractérisé en ce que dans le cas d'utilisation d'un joint coulissant ( 6) et d'un joint fixe ( 8), le joint coulissant ( 6) est relié à l'amortisseur ( 13) de façon que l'élément extérieur ( 11) du joint et le corps ( 23) de l'amortisseur soient solidaires, et que l'élément intérieur ( 12) du. joint et le piston de l'amortisseur ( 13) soient solidaires, mais pré- sentent une mobilité angulaire. 3 Arbre articulé selon revendication 1, caractérisé en ce que dans le cas d'utilisation de deux joints fixes ( 8), l'arbre de trans- mission ( 7) comporte une compensation de longueur ( 26), qui inter- agit directement avec l'amortisseur ( 13) et/ou le ressort 21. 4 Arbre articulé selon revendication 1, caractérisé par la réali- sation en une seule pièce de l'élément extérieur ( 23) du joint et du corps ( 23) de l'amortisseur. 5 Arbre articulé selon revendication 1, caractérisé en ce que l'élément extérieur ( 23) de l'amortisseur fait partie de l'arbre de transmission ( 7) 6 Arbre articulé selon revendication 1, caractérisé en ce que l'élément intérieur ( 12) du joint et le piston de l'amortisseur ( 13) sont solidarisés par la tige ( 15) du piston et une tête sphérique ( 16) dans l'élément intérieur ( 12) du joint. 7 Arbre articulé selon revendication 1, caractérisé en ce que les pièces coulissant longitudinalement et transmettant le couple sont réalisées en élément amortisseur. 8 Arbre articulé selon revendication 1, caractérisé en ce que le 4304 piston de l'amortisseur ( 13), amorti par un fluide liquide ou gazeux- est en outre soutenu d'un côté au moins par des ressorts ( 21), tels que ressorts hélicoidaux Belleville ou autres. 9 Arbre articulé selon revendication 1, caractérisé en ce que l'arbre articulé ( 7) est réalisé sous forme d'un bras oscillant de la suspension de roue. Arbre articulé selon revendication 1, caractérisé en ce que dans le cas d'utilisation d'un joint coulissant, ce dernier est réalisé simultanément en joint support de la suspension de roue ( 3, 24, 25) - 11 Arbre articulé selon revendication 1, caractérisé par la réali- sation en une seule pièce de l'élément extérieur( 11) du joint et du corps ( 23) de logement du ressort. 12 Arbre articulé selon revendication 1, caractérisé par la réalisa- tion du ressort ( 21) en ressort pneumatique.