Brevet FR2564785A1 — publié le 19851129

TRAIN ARRIERE POUR VEHICULE AUTOMOBILE. La présente invention se rapporte à un train arrière pour véhicule automobile, notamment destiné à corriger le braquage de l'essieu qui intervient dans certaines conditions de roulement. En effet, lorsqu'un véhicule est soumis à une accélération transversale, en particulier dans un virage, les forces qui s'exercent sur l'essieu arrière ont tendance à le faire basculer dans le sens de la réduction du rayon du virage, et donc à induire spontanément un survirage néfaste à la bonne tenue de route du véhicule. Ceci est dû pour l'essentiel à la présence des articulations élastiques qui solidarisent ledit essieu au châssis, et destinées à filtrer en partie les vibrations en provenance des roues ; ces articulations élastiques se déforment sous l'action des efforts transversaux et ce, d'autant plus qu'elles sont de raideur plus faible. L'essieu arrière bascule alors autour de son centre instantané de rotation. Le train arrière selon l'invention a pour but d'éliminer l'effet de survirage précédent et sera décrit au regard des figures 1 à 8 ci-jointes, qui se rapportent respectivement - la figure 1, à une vue de dessus d'un train arrière selon l'invention - la figure 2, à une première variante vue de dessus - la figure 3, à une vue de détail en coupe de la figure 2 - la figure 4, à une vue de détail montrant en coupe latérale un élément en variante de la réalisation selon la figure 2 - la figure 5, à un détail, en coupe, de la figure précédente - la figure 6, à une vue en plan d'un détail de la figure 4 - la figure 7, à une vue en plan d'une autre réalisa tion du train selon l'invention - la figure 8, à une coupe latérale d'un détail de la figure précédente. La première réalisation de train arrière selon l'invention est visible à la figure 1 ; il est constitué par deux bras tirés 1 - 2 reliés entre eux par une traverse 3 et dont une extrémité supporte l'axe 4 des roues 5. L'autre extrémité des bras 1 - 2 est fixée à la caisse 7 au moyen d'articulations élastiques 6, connue en soi, constituée d'un bloc d'élastomère 8 adhérisé d'une part à un axe 9 mobile en rotation par rapport à la caisse 7 et d'autre part à l'extrémité libre du bras. Il est fondamental de constater que les lignes virtuelles y perpendiculaires aux axes de rotation 9 partant de leur milieu se rencontrent en un point I (appelé centre instantané de rotation) situé en arrière de l'axe x des roues arrières. Pour ce faire, l'axe des articulations 6 est incliné d'un angle P par rapport à l'axe transversal du véhicule. L'angle ss sera déterminé expérimentalement pour chaque véhicule et dépendra de sa voie arrière ainsi que de la distance séparant l'axe 4 des roues arrière de l'axe 6 des articulations élastiques. Notons que ce type de train est équipé de moyens élastiques constitués de ressorts hélicoïdaux prenant appui d'une part sur la caisse du véhicule et d'autre part sur la face supérieure des bras 1 - 2. On donnera aux articulations élastiques 6, qui travaillent en torsion conique lors du débattement des bras 1 - 2, des raideurs radiales selon la flèche V plusieurs fois supérieures aux raideurs transversales selon la flèche U. A titre d'exemple, on pourra utiliser une valeur de 150 daN/mm pour la première et de 25 daN pour la seconde. Dans ces conditions, les forces F qui s'exercent sur les roues du véhicule lors d'un virage à gauche ont pour effet de faire avancer l'articulation élastique de gauche et reculer celle de droite, créant ainsi un effet sous-vireur s'opposant à l'effet survireur néfaste spontanément induit dans un train arrière classique. La première variante illustrée à la figure 2 est plus particulièrement adaptée à l'util3sation de moyens élastiques constitués par des barres de torsion. Cette dernière, en effet, du fait de la rigidité qu'elle introduit dans la structure du train arrière, s'oppose aux déplacements individuels relatifs des roues, possibles grâce à la souplesse des articulations élastiques 6 selon la figure précédente. Les déplacements déterminant l'effet sous-vireur compensatoires désirés, selon la présente invention, seront alors obtenus au niveau des paliers de fixation 20-- 21 sur lesquels prennent appui les éléments 22 de fixation du train arrière à la carrosserie, servant en particulier d'ancrage à la barre de torsion 23. I1 faut noter que l'angle que font les éléments 22 avec l'axe transversal du train est tel que l'intersection de leur axe longitudinal se produit à l'arrière de l'axe de roues 4. La figure 3 montre un détail grossi d'une partie de l'élément de fixation 22, dans lequel le palier 21 est solidaire d'une entretoise 24, adhérisée à un entrefer élastique renforcé 25, auquel est fixée une seconde entretoise 26 boulonnée au châssis par une patte non figurée. Comme dans l'exemple de la figure 1, la raideur selon la flèche U est plus faible que celle selon la flèche V, si bien que sous l'action d'une force transversale s'exerçant selon la flèche F sur les roues (virage à gauche) le palier 21 ainsi que l'élément de fixation 22 coulissent suivant la flèche U. On voit que le reste du train arrière, similaire à celui de la figure 1, dans lequel on reconnaît les deux bras tirés 1 - 2, reliés entre eux par une traverse 3, et à l'une des extrémités desquels sont fixées les roues 5, est solidarisé à la barre de torsion par l'autre extrémité desdits bras 1 - 2, par l'intermédiaire des articulations élastiques 27 - 28. Sous l'action de la force F évoquée précédemment, l'essieu complet, barre de torsion 23 comprise, pivote autour du point I, centre instantané de rotation de ce train arrière, déterminant l'effet sous-vireur compensatoire recherché. La figure 4 se rapporte à une vue de détail d'une variante relative à l'élément de fixation 22 de la figure 2 ; cette dernière pièce, servant d'ancrage à la barre de torsion 23, était maintenue par des paliers 20 - 21 à axes horizontaux. Compte tenu de l'importance des efforts en cause, il est avantageux dans certains cas d'utiliser des paliers 40 - 41 de maintien de l'élément 42 de fixation servant d'ancrage à la barre de torsion 23 orientés verticalement. On voit que dans ce cas leur partie supérieure prend appui sur une zone renforcée 43 de la caisse et que, comme dans le cas de la figure 3, ils sont séparés de l'élément 42 de fixation par un support élastique 44 - 45 dont la section médiane est en forme de T, montés de façon inverse l'un de l'autre, le premier dans un alésage 46 prévu à cet effet du côté de l'ancrage de la barre de torsion 23, le second en appui sur une protubérance 47 disposée à l'extrémité opposée. Les flèches F1 et F2 indiquent la direction des efforts qui s'exercent dans cet ensemble mécanique. Les supports élastiques 44 - 45 ont de préférence une structure telle que celle qui est visible en détail aux figures 5 et 6. Dans la première, on remarquera la présence d'un renfort rigidificateur 48 situé dans l'épaisseur de la partie large du support. La seconde, vue de dessus, montre que par rapport au plan supérieur 60 du palier se trouvent des surépaisseurs de rigidification 61 - 62 centrées sur un axe A-A dont le prolongement passe par le centre instantané de rotation I du train arrière (figure 2) ; on remarquera aussi la présence d'évidements d'affaiblissement 63 - 64 (ou lunules) centrés sur un axe B-B perpendiculaire à A-A. La raison d'être des dispositions précédentes est de favoriser, comme dans les réalisations précédentes, un déplacement du train, sous l'action d'une force F transversale à la roue, dans le sens U plutôt que dans le sens V (figure 1), induisant de ce fait un effet sous-vireur compensatoire favorable. Une autre variante de l'invention sera décrite à la figure 7. Comme dans le cas de la figure 2, il s'agit d'un train arrière dont les roues 5 sont tirées par les bras 1 2, réunis par une traverse 3. Une barre de torsion 23 est fixée rigidement à cette dernière, de façon connue en soi, par exemple au moyen d'une jumelle 76 située dans sa région médiane, tandis que ses extrémités crantées sont ancrées dans des éléments de fixation 70 - 71 solidarisés rigidement à la caisse du véhicule. Comme on le voit à la figure 7, des manchons 77, concentriques à la barre 23, sont d'une part logés dans ces derniers par l'une de leurs extrémités, l'autre étant adhérisée à la face interne de paliers élastiques 27 - 28. On peut toutefois utiliser comme dans le cas de la figure 1 des ressorts hélicoïdaux comme moyens élastiques, à la place des barres de torsion 23. Lesdits éléments 70 - 71 sont par ailleurs réunis par leur zone médiane à l'extrémité des bras 1 - 2 opposée aux roues 5 au moyen de biellettes 72 - 73 qui se situent, au repos, dans u plan sensiblement horizontal disposé en dessous de son homologue qui contient la barre de torsion 23 et orientées de telle façon que leurs prolongements virtuels se coupent an arrière du plan vertical contenant l'axe 4 des roues arrières 5, déterminant ainsi le centre instantané de rotation de ce train. Chacune des biellettes 72 - 73 est fixée à ses extrémités par des rotules 74 - 75, respectivement aux paliers 70 - 71 et aux extrémités antérieures des bras 1 - 2. Comme on le voit à la figure 8, les rotules 74 - 75 sont disposées selon des axes perpendiculaires l'une par rapport à l'autre. Dans ces conditions, les efforts F transversaux auxquels sont soumises les roues 5 lors d'un virage à gauche (selon la flèche), donnent lieu à un avancement de l'extrémité antérieure du bras 1 et à un recul de son homologue du bras 2, induisant ainsi dans le train l'effet sous-vireur recherché. REVENDICATIONS 1. Train arrière pour véhicule automobile, caractérisé par le fait que l'on compense l'effet survireur spontanément induit sous l'action des accélérations transversales auxquelles sont soumises les roues, en particulier dans un virage, par une structure dans laquelle le centre instantané de rotation du train est repoussé en arrière de l'axe des roues. 2. Train arrière selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est du type à bras tirés (1 - 2) reliés par une traverse (3), les extrémités des bras opposées aux roues (5) étant fixées à la caisse (7) au moyen d'articulations élastiques (6) dont les axes de rotation (9) sont inclinés d'un angle ss par rapport à l'axe transversal du véhicule, de manière à ce que les lignes virtuelles perpendiculaires y passant par le milieu desdits axes (9) se rencontrent au-delà de l'axe (4) des roues, la raideur radiale des articulations élastiques (6) étant plusieurs fois supérieure à leur raideur transversale. 3. Train arrière selon la revendication 1, caractérisé en ce que les extrémités des bras (1 - 2) opposées aux roues (5) comportent des articulations élastiques (27 28) solidarisées à une barre de torsion (23) ancrée dans des éléments de fixation (22) du train à la caisse, ces derniers étant pourvus de deux paliers (21) situés dans un plan horizontal et adhérisés à un entrefer élastique (25) par l'intermédiaire d'une entretoise (24), une seconde entretoise (26) solidarisant par ailleurs l'entrefer (25) à la caisse, lesdits éléments de fixation (22) étant inclinés sur l'axe transversal du train de façon que l'intersection de leur axe longitudinal se produise à l'arrière de l'axe de roues (4). 4. Train arrière selon la revendication 1, caractérisé en ce que les extrémités des bras (1 - 2) opposées aux roues (5) comportent des articulations élastiques (27 28) adhériséesàune barre de torsion (23), ancrée dans des éléments de fixation (42) du train à la caisse, comportant deux paliers (41) situés dans un plan vertical, adhérisés chacun à un support élastique (44 45) de section médiane en forme de T montés de façon inverse l'un de l'autre, l'un dans un alésage (46) prévu à cet effet dans la partie supérieure de l'élément (42) située du côté de l'ancrage de la barre (23), l'autre en appui sur une protubérance (47) disposée du côté opposé. 5. Train arrière selon la revendication 4, caractérisé en ce que les supports élastiques (44 - 45) sont rigidifiés par un renfort (48) situé dans l'épaisseur de la partie large du support, cette rigidification étant complétée localement par la présence de surépaisseurs (61 - 62) centrées sur un axe dont le prolongement passe par le centre instantané de rotation du train, tandis qu'au contraire des évidements (63 - 64) d'affaiblissement sont centrés sur un axe perpendiculaire au précédent. 6. Train arrière selon la revendication 1, caractérisé en ce que les extrémités des bras (1 - 2) opposées aux roues comportent des articulations élastiques (27 - 28) adhérisées à l'une des extrémités de manchons (77), dont l'autre est logée dans des éléments de fixation (70-71) solidarisés rigidement à la caisse, une barre de torsion (23) traversant lesdits manchons (77) étant d'une part ancrée par ses extrémités aux éléments (70-71) et d'autre part solidarisée au niveau de sa zone médiane, au moyen d'une jumelle (76), à. une traverse (3) réunissant les bras (1 - 2), les éléments (70 - 71) étant réunis au niveau de leur zone médiane à l'extrémité des bras (1 2) opposée aux roues au moyen de biellettes rotulées (72 - 73) qui se situent, au repos, dans un plan sensiblement horizontal disposé en dessous de son homologue qui contient la barre (23), lesdites biellettes (72 - 73) étant orientées de façon que leurs prolongements virtuels se coupent en arrière du plan vertical contenant l'axe (4) des-roues arrières (5).