Brevet FR2524850A1 — publié le 19831014

La présente invention se rapporte à des ensembles stabilisateurs pour une utilisation dans des véhicules tels que des automobiles. Des ensembles stabilisateurs comprennent des barres de stabilisation usuellement faites d'une barre ronde courbée en U Une barre stabilisatrice de grand diamètre est souhaitable lorsque l'on considère la stabilité de roulement d'un véhicule Cependant, une telle barre stabi- lisatrice d'un grand diamètre est lourde et coûteuse. La présente invention a pour objet un nouvel ensemble stabilisateur perfectionné permettant à sa barre stabilisatrice d'être relativement plus légère et moins chère en comparaison aux barres stabilisatrices comparables selon l'art antérieur. La présente invention a pour autre objet un nouvel ensemble stabilisateur perfectionné du caractère ci-dessus décrit permettant à sa barre stabilisatrice d'avoir une forme assez simple. La présente invention a pour autre objet un nouvel ensemble stabilisateur perfectionné du caractère ci-dessus décrit, pouvant offrir une rigidité plus forte au roulement sans augmenter le diamètre de la barre stabilisatrice. La présente invention a pour autre objet un nouvel ensemble stabilisateur perfectionné du caractère ci-dessus décrit permettant aux suspensions associées de fonctionner assez régulièrement et efficacement. La présente invention a pour autre objet de procurer un nouvel ensemble stabilisateur perfectionné du caractère ci-dessus décrit particulièrement adapté à une utilisation sur un véhicule équipé de suspensions du type comprenant une entretoise et une paire de tiges transver- sales parallèles et une seule tige arrière pour localiser l'entretoise. Dans la mise en oeuvre des objets ci-dessus et d'autres encore de la présente invention, l'ensemble stabilisateur pour un véhicule ayant une carrosserie et une paire de suspensions avec des fusées de roue, comprend une barre stabilisatrice en forme de U ayant une paire de bras et une partie centrale interconnectant les bras; une paire de tiges de support en pendule montées oscillantes aux extrémités supérieures sur la carrosserie du véhicule et pouvant supporter de façon rotative à leurs extrémités inférieures, la partie centrale de la barre stabilisatrice; et un moyen d'accouplement pour relier de façon pivotante les bras aux suspensions en des parties de celles-ci adjacentes à la fusée de la roue, respectivement. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lesquels: la figure 1 est une vue en plan d'une suspension arrière à entretoise de Mac Pherson équipée d'un ensemble stabilisateur d'un type connu; la figure 2 est une vue en élévation latérale de la suspension arrière à entretoise de Mac Pherson et de l'ensemble stabilisateur de la figure 1; la figure 3 est une vue semblable à la figure 1 mais elle montre un ensemble stabilisateur selon l'inven- tion; la figure 4 est une vue en élévation latérale de l'ensemble stabilisateur de la figure 3; la figure 5 est une vue éclatée d'une construction pour monter, sur une carrosserie de véhicule, une extrémité d'une barre stabilisatrice utilisée dans l'ensemble stabi- lisateur de la figure 3; la figure 6 est une vue en élévation latérale d'une garniture en caoutchouc utilisée dans la construction de la figure 5; et la figure 7 est une vue semblable à la figure 4 mais elle montre, par les traits mixtes, diverses conditions actionnées de l'ensemble stabilisateur selon l'invention. Sur les figures 1 et 2, un ensemble stabi Lisateur d'un type connu est illustré partiellement et généralement désigné en 10 La partie illustrée de l'ensemble stabilisa- teur 10 est la moitié gauche en regardant à partir de l'arrière d'un véhicule L'ensemble stabilisateur 10 comprend une barre stabilisatrice 12 en forme de U ayant deux bras 14 et une partie centrale 16 interconnectant les bras 14 La barre stabilisatrice 12 est attachée à chaque bras 14 à une tige arrière 18 d'une suspension arrière à entretoise 20 de Mac Pherson, qui s'étend longitudinalement à la carrosserie du véhicule 22 La partie centrale 16 de la barre stabilisatrice 12 est montée, de façon à pouvoir être tordue, sur la carrosserie 22 du véhicule, bien que cela ne soit pas illustré ainsi sur le dessin. Avec la structure ci-dessus, quand le véhicule a tendance à prendre du roulis tandis qu'il passe par un tournant, les bras 14 sont tournés relativement autour de la partie centrale 16 et forment, l'un avec l'autre, un angle qui est égal à l'angle que les tiges arrière gauche et droite 18 font l'une avec l'autre De ce point de vue, comme les tiges arrière 18 ont une longueur considérable, la déformation angulaire ou torsion de la barre stabilisa- trice 12 pour un roulis donné du véhicule est faible. Cela a pour résultat que la barre stabilisatrice 12 doit avoir une forte constante de ressort et être faite d'une barre d'un grand diamètre La barre stabilisatrice 12 est par conséquent lourde et coûteuse. En se référant maintenant aux figures 3 à 7 comprise, un ensemble stabilisateur selon l'invention est généralement désigné en 26 et il est illustré comme étant adapté à une utilisation sur un véhicule ayant une suspension arrière à entretoise de Mac Pherson 28. La suspension arrière à entretoise de Mac Pherson 28 est semblable à celle représentée sur les figures 1 et 2 et elle comprend une entretoise 30 ayant un amortisseur. L'entretoise 30 est montée oscillante à son extrémité supérieure non représentée, sur une carrosserie 32 d'un véhicule et elle maintient, à son extrémité inférieure, une fusée 34 pour supporter une roue arrière 36 La suspension arrière 28 comprend également une seule tige arrière 37 et deux tiges parallèles et transversales 38 pour localiser l'entretoise 30 La tige arrière 37 s'étend longitudinalement à la carrosserie 32 et elle est montée pivotante à son extrémité avant sur la carrosserie 32 du véhicule par une garniture en caoutchouc 40 et à l'arrière, par une garniture en caoutchouc non représentée sur une patte 42 qui, à son tour, est fixée à l'extrémité inférieure de l'entretoise 30 au moyen de boulons 44 Les tiges trans- versales 38 sont connectées pivotantes à leurs extrémités internes, à la carrosserie 32 du véhicule et à leurs extrémités externes, à la fusée 34 de la roue. La suspension à entretoise 28 ayant été décrite ci-dessus est une suspension arrière gauche en regardant à partir de l'arrière du véhicule La suspension arrière droite est omise car les suspensions arrière gauche et droite ont des constructions semblables, bien que symé- triques. L'ensemble stabilisateur 26 comprend une barre stablisatrice 46 en forme de U ayant deux bras 48 et une partie centrale 50 reliant les bras 48, bien que la moitié côté droit de l'ensemble stabilisateur 26 qui est symétrique autour d'un axe longitudinal de la carrosserie 32 soit omise. Chaque bras 48 est monté pivotant sur la patte 42 au moyen d'un dispositif d'accouplement 52 Ce dispositif d'accouplement 52 comprend un organe annulaire 54 qui est fixé à une extrémité de chaque bras 48 pour former un trou transversal ou oeil 56 à l'extrémité du bras -L'oeil 56 peut être aligné à l'autre oeil lorsque le véhicule est horizontal ou de niveau Le dispositif d'accouplement 52 comprend de plus des organes cylindriques creux interne et externe 58 et 60, l'organe cylindrique externe 60 s'adaptant dans l'oeil 56 et étant fixé à l'organe annulaire 54, une garniture en caoutchouc 62 interconnectant les organes cylindriques interne et externe 58 et 60 et un boulon 64 maintenant de façon rotative l'organe cylindrique 58 sur la patte 42. Plus particulièrement, la patte 42 a une broche creuse et transversale 42 a qui est intérieurement filetée pour recevoir le boulon 64 qui passe par l'organe cylin- drique interne 58 pour son support rotatif L'organe cylindrique interne 58 est plus long que l'organe annulaire 54, donc il fait saillie et ses extrémités opposées, hors de l'organe annulaire 54 comme on peut mieux le voir sur la figure 5 tandis que l'organe cylindrique externe 60 est plus court ou sensiblement égal à l'organe annulaire 54. Comme on peut mieux le voir sur la figure 6, la garniture en caoutchouc 62 est en forme de croix ou a une section cruciforme comprenant deux bras horizontaux 62 a inter- connectant les organes cylindriques interne et externe 58 et 60 et deux bras dressés 62 b ayant des extrémités externes espacées d'une faible distance de l'organe cylindrique externe 60 lorsque la garniture en caoutchouc 62 n'est soumise à aucune force. La partie centrale 50 de la barre stabilisatrice 26 est montée de façon à pouvoir être tordue sur la carrosserie du véhicule 32 au moyen de deux tiges de support 64 formant un pendule Chaque tige de support 64 est montée pivotante à son extrémité supérieure sur la carrosserie 32 du véhicule par une garniture en caoutchouc 66 et elle supporte de façon rotative, à son extrémité inférieure, la partie centrale 50 de la barre stabilisatrice 46 par une garniture en caoutchouc 68. En utilisation, quand le véhicule a tendance à avoir du roulis alors qu'il passe par une courbe, les bras 48 de la barre stabilisatrice 46 sont tournés relati- vement en directions opposées, tordant la partie centrale 50 sur sa longueur et forçant ainsi la barre stabilisatrice 46 à effectuer une action de ressort qui réduit le mouvement de roulis du véhicule. Sur la figure 7, les bras 48 de la barre stabilisatrice 46 sont illustrés par des traits pleins à la position de niveau supposée quand le véhicule est horizontal ou de niveau et ils sont également illustrés en tracésfantômesaux positions tournées prises quand l'axe C de la fusée 34 de la roue parcourt une course S vers le haut et vers le bas respectivement Le bras 48 est tourné sur un angle 6 en réponse à la course S de l'axe C de la fusée 34 de la roue Sur cette illustration, on comprendra que l'angle G est inversement proportionnel à la longueur r du bras 48, c'est-à-dire que tandis que la longueur r du bras 48 diminue, le bras est tourné sur un plus grand angle O en réponse à la même course S De ce point de vue, comme la longueur du bras 48 peut être relativement plus courte du fait que l'on prévoit les tiges de support 64 en pendule, une plus forte torsion de la barre stabilisatrice 48 est obtenue en réponse à la même course S de la fusée 34 de la roue Cela permet de réduire le diamètre de la barre stabilisatrice 46 pour atteindre la même rigidité au roulis ou bien la barre stabilisatrice 46 peut être réduite pour une plus forte rigidité sans augmenter le diamètre. Comme la suspension à entretoise 28 est localisée par la tige arrière 37, l'axe C de la fusée 34 de la roue se déplace vers l'avant et vers l'arrière le long d'un arc de cerclé comme le montre la figure 7 En conséquence, le point o le bras 48 se joint à la patte 42 se déplace vers le haut et vers le bas le long d'un arc de cercle De ce point de vue, comme la tige de support 64 en pendule oscille vers l'avant pour permettre ce mouvement, la fusée 34 de la roue peut se déplacer longitudinalement à la carrosserie 32 sans aucun frottement sensible, avec pour résultat un fonctionnement sans frottement, régulier et ainsi efficace de la suspension à entretoise 28. La tige de support 64 en pendule est par conséquent efficace non seulement pour réduire la longueur du bras 48 mais également pour atteindre un fonctionnement régulier et efficace de la suspension 28 en elle-même. Le dispositif d'accouplement 52 est également efficace pour atteindre un fonctionnement régulier et efficace de la suspension à entretoise 28 La suspension à entretoise 28 est localisée par les tiges transversales 38. De ce fait, la fusée 34 de la roue se déplace latéralement vers l'intérieur et vers l'extérieur le long d'un arc de cercle De ce point de vue, comme ces mouvements latéraux soumettent la garniture en caoutchouc 62 à des forces de cisaillement et que la garniture en caoutchouc 62 est adaptée à avoir une faible constante d'élasticité pour de telles forces de cisaillement, la fusée 34 de la roue peut se déplacer latéralement à la carrosserie du véhicule 32 sans aucune résistance sensible, avec pour résultat un fonctionnement sans frottement, régulier et par conséquent efficace de la suspension à entretoise 28. Le dispositif d'accouplement 52 et la tige de support 64 en pendule sont par conséquent assez efficaces pour atteindre un confort de conduite d'un véhicule. La garniture en caoutchouc 62 est également soumise à des forces de compression quand la roue arrière 36 et par conséquent la fusée 34 de la roue se déplorent vers le haut et vers le bas par rapport à la carrosserie du véhicule 32, c'est-à-dire que les bras dressés 62 b de la garniture en caoutchouc 62 sont amenés en contact avec l'organe cylindrique externe 60 et soumis à des forces de compression De ce point de vue, comme les bras dressés 62 b sont construits pour être relativement plus épais que les bras horizontaux 62 a pour avoir une plus forte constante d'élasticité pour de telles forces de compression, le dispositif d'accouplement 52 peut efficacement transmettre à la barre stabilisatrice 46, les forces de torsion lorsque le véhicule a tendance à avoir du roulis. La garniture en caoutchouc 62 est ainsi construite pour avoir une plus faible constante d'élasticité pour sa déformation en direction latérale de la carrosserie du véhicule 32 en comparaison à celle pour la déformation en direction verticale à la carrosserie du véhicule. A la lecture de ce qui précède, on comprendra que du fait que l'on prévoit les tiges de support 64 en forme de pendule, la barre stabilisatrice 46 peut avoir une forme assez simple, c'est-à-dire que la barre peut être formée de façon que les bras 48 et la partie centrale 50 se trouvent sur un plan commun plat En plus d'une telle forme simple, la barre stabilisatrice 46 peut avoir un bras 48 qui est comparativement plus court que ceux des ensembles stabilisateurs selon l'art antérieur. Par ailleurs, on comprendra que les tiges de support en pendule et les dispositifs d'accouplement 52 permettent à la fusée 34 de la roue et par conséquent aux roues 36 de se déplacer de haut en bas le long d'un trajet courbé, ce qui est assez efficace pour obtenir un fonctionnement régulier et efficace des suspensions 28 à entretoise. R E V E N D I C A T I O N S 1. Ensemble stabilisateur pour un véhicule ayant une carrosserie et une paire de suspensions avec des fusées de roue, caractérisé en ce qu'il comprend: une barre stabilisatrice ( 46) en forme de U ayant deux bras ( 48) et une partie centrale ( 50) interconnectant lesdits bras ( 48); deux tiges de support en forme de pendule ( 64) montés oscillantes aux extrémités supérieures sur ladite carrosserie ( 32) et pouvant supporter de façon rotative, à leurs extrémités inférieures, ladite partie centrale ( 50) de ladite barre stabilisatrice ( 46); et un moyen d'accouplement ( 52) pour connecter de façon pivotante lesdits bras ( 48) auxdites suspensions ( 28) en des parties adjacentes auxdites fusées ( 34),respecti- vement. 2. Ensemble stabilisateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen d'accouplement précité comprend une paire de dispositifs d'accouplement ( 52) dont chacun comprend un organe annulaire ( 54) fixé à une extrémité de chaque bras ( 48) pour former un oeil trans- versal ( 56) à l'extrémité dudit bras, ledit oeil ( 56) pouvant être aligné avec l'autre oeil lorsque le véhicule est de niveau, des organes cylindriques creux concentriques interne et externe ( 58, 60), ledit organe cylindrique externe ( 60) s'adaptant dans ledit oeil ( 56) et étant fixé audit organe annulaire ( 54), une garniture élastique ( 62) interconnectant lesdits organes cylindriques interne et externe ( 58, 60) et un boulon ( 64) maintenant de façon rotative ledit organe cylindrique interne ( 58) sur ladite partie de suspension à proximité de ladite fusée ( 34), ladite garniture élastique ( 62) ayant une plus faible constante d'élasticité pour sa déformation en direction latérale de la carrosserie du véhicule ( 32) par rapport à celle pour sa déformation en direction verticale de la carrosserie ( 32). 3. Ensemble stabilisateur selon la revendication 2, caractérisé en ce que la garniture élastique ( 62) a une section cruciforme comprenant deux bras horizontaux ( 62 a) interconnectant les organes cylindriques interne et externe ( 58, 60) et deux bras dressés ( 62 b) ayant des extrémités externes espacées d'une faible distance dudit organe cylindrique externe ( 60), lesdits bras dressés ( 62 b) pouvant venir en contact avec ledit organe cylindrique externe ( 60) quand ladite garniture élastique ( 62) est soumise à des forces, lesdits bras dressés ( 62 b) étant plus épais que lesdits bras horizontaux ( 62 a). 4. Ensemble stabilisateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les tiges précitées de support en forme de pendule ( 64) sont montées sur la carrosserie du véhicule ( 32) en prévoyant entre elles des garnitures en caoutchouc ( 66). 5. Ensemble stabilisateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les tiges de support en pendule ( 64) supportent de façon rotative la partie centrale ( 50) de la barre stabilisatrice ( 46) en prévoyant entre elles des garnitures en caoutchouc ( 68). 6. Ensemble stabilisateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les suspensions précitées sont du type comprenant de plus une entretoise ( 30) montée oscil- lante à son extrémité supérieure sur la carrosserie du véhicule ( 32) et maintenant, à son extrémité inférieure, la fusée de roue ( 34), une patte ( 42) fixée à l'extrémité inférieure de ladite entretoise ( 30), une seule tige arrière ( 37) s'étendant longitudinalement à ladite carrosserie ( 32) et montée pivotante à son extrémité avant sur ladite carrosserie ( 32) et à son extrémité arrière sur ladite patte ( 42), et deux tiges parallèles et transversales ( 38) conectées pivotantes à leurs extrémités internes à ladite carrosserie ( 32) et à leurs extrémités externes à ladite fusée ( 34). il 7. Ensemble stabilisateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les bras ( 48) précités et la partie centrale ( 50) précitée se trouvent sur un plan plat et commun quand la barre stabilisatrice ( 46) n'est soumise à aucune force.