Brevet FR2568520A1 — publié le 19860207

La présente invention concerne une suspension d'essieu pour véhicules automobiles, notamment des voitures de tourisme, comportant un essieu rigide, soutenu par des ressorts n'exerçant pas d'action de guidage et qui est guidé latéralement par respectivement deux biellettes de guidage décalées en hauteur mutuellement, pouvant pivoter par rapport au corps d'essieu et articulées par une de leurs extrémités sur le châssis du véhicule, en s'étendant dans des directions mutuellement opposées perpendiculairement à l'axe de roue et en déterminant pour l'axe de roue un axe de pivotement autour duquel l'axe de roue peut être déplacé, lors de mouvements de montée de la suspension, en vue d'obtenir une suspension en oblique efficace. Une suspension d'essieu de ce type est connue ( brevet US 2 226 047, Figure 5). Dans cette structure, l'essieu rigide porte, à chaque extrémité frontale de son corps, un support de roue sur lequel est articulée une biellette de guidage respective au-dessus et en dessous du corps d'essieu. Chaque support de roue est équipé d'un tourillon pour le montage d'une roue. Les tourillons d'essieu sont disposés sur les supports de roues avec un décalage latéral par rapport au corps d'essieu de telle sorte que l'axe de roue défini par eux soit placé, en considérant la direction longi- tudinale du véhicule, à une certaine distance radiale en avant du corps d'essieu. A cet effet, les tourillons de montage de roues sont montés par rapport au corps d'essieu sur un levier dont la longueur correspond à l'espacement entre l'axe de roue et les droites de jonction des deux points d'articulation, situés du côté de l'essieu rigide, des biellettes. Cette structure de suspension d'essieu offre l'avantage d'une suspension en oblique efficace dans laquelle les roues, par suite du décalage latéral précité de l'axe de roue par rapport aux droites de jonction des points d'articu- lation de biellettes du côté de l'essieu rigide, se déplacent, lors d'un mouvement de montée de la suspension, par rapport à la partie de l'essieu rigide qui est guidés par les biellettes de guidage, vers le haut et vers l'arrière autour d'un axe de pivotement orienté parallèlement à l'axe de roue. Le mouvement de montée de l'axe de roue s'effec- tue par conséquent dans la direction d'un choc produit sur une roue lors de son passage sur une inégalité, ce qu'on s'efforce d'obtenir dans des suspensions d'essieux. La grandeur de l'angle de pivotement,établissant la suspension en oblique efficace, du corps d'essieu ou de son support de roue est alors déterminée par la longueur des biellettes et par l'espacement entre l'axe de roue et les droites de jonction des points d'articulation de biellettes sur l'essieu rigide. Pour obtenir dans ce cas la trajectoire d'axe de roue qui est nécessaire pour obtenir classiquement une obliqui- té de 3 à 6 pour la suspension, la longueur des biellettes à disposer en dessous de l'axe de roue doit être choisie plus grande que la longueur des biellettes à disposer au-dessus de l'axe de roue. On rencontre alors cependant l'inconvénient que le corps d'essieu exécute, lors de mouvements unilatéraux et bila- téraux de montée et de descente de la suspension, des mouve- ments de déviation et est en outre soumis à une sollicitation à la torsion lors de mouvements unilatéraux de montée et de descente de la suspension. L'invention a en conséquence pour but de créer une suspension d'essieu du type défini dans le premier paragraphe et dont le corps d'essieu reste exempt de mouvements de dévia- tion et de sollicitations à la torsion dans le cas de mouve- ments unilatéraux et bilatéraux de montée et de descente de la suspension. Ce problème est résolu selon l'invention en ce que les biellettes de guidage de chaque paire constituent, en coopération avec un bras oscillant, monté sur l'essieu rigide de façon à pouvoir tourner autour de l'axe de pivotement décalé en hauteur par rapport à l'axe de roue, un guide rectiligne assurant le guidage de l'axe de pivotement dans un plan verti- cal, et en ce que la rotation de l'axe de roue autour de l'axe de pivotement, en vue d'obtenir une suspension en oblique effi- cace, est contrôlée par l'intermédiaire d'un bras de guidage additionnel, monté du côté du châssis. Avec cette suspension d'essieu qui est capable d'exercer un effet de suspension en oblique, le corps d'essieu est monté de façon à pouvoir pivoter sur des guides rectilignes formés par des biellettes et des bras oscillants autour d'un axe de pivotement parallèle à l'axe de roue. L'axe de pivote- ment est guidé par ce système de guidage rectiligne, lors de mouvements de montée et de descente de la suspension, dans un plan vertical perpendiculaire à la direction longitudinale du véhicule.En conséquence, le corps d'essieu ne peut pas effectuer des mouvements de déviation. Le mouvement du corps d'essieu qui produit une action efficace de suspension en oblique est alors contrôlé par le bras de guidage par le fait que, sous l'action de celui- ci et lors de mouvements de montée de la suspension, le corps d'essieu tourne autour de l'axe de pivotement dans une direc- tion orientée en sens opposé à la direction d'avancement du véhicule et, dans le cas de mouvements de descente de la suspension, dans une direction orientée en sens opposé à la première. Le mouvement de l'essieu rigide dans le cas de mouvements de montée et de descente de la suspension se compose ainsi, avec la structure conforme à l'invention, de mouvement partiel se superposant mutuellement, auquel cas un mouvement partiel correspond au décalage latéral de l'axe de pivotement et un autre mouvement partiel correspond au mouvement de pivo- tement, autorisé par le bras de guidage, du corps d'essieu autour de l'axe de pivotement. Selon d'autres particularités de l'invention: - les bras oscillants sont montés sur l'essieu rigide, en considérant la direction longitudinale du véhicule, en avant de l'essieu rigide et peuvent pivoter au-dessus d'un plan horizontal passant par l'axe de roue; - le bras de guidage est disposé, en considérant la direction longitudinale du véhicule, en avant de l'essieu rigide; - le bras de guidage constitue simultanément le dispositif de guidage latéral de l'essieu rigide - le bras de guidage est une biellette triangulaire, dont le sommet, articulé sur l'essieu rigide, est placé en vue en plan sensiblement sur l'axe médian longitudinal du véhicule. D'autres caractéristiqueset avantages de l'inven- tion seront mis en évidence dans la suite de la description, donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue en perspective, en oblique et à partir du haut, de la suspension d'essieu conforme à l'invention, appliquée à une suspension d'essieu arrière d'une voiture de tourisme, la figure 2 est une vue latérale de la suspension d'essieu arrière dans la position de construction, la figure montrant également les positions prises par les composants servant au guidagedans une position de montée et dans une position de descente de la suspension. Sur la figure 1, on a désigné par 10 dans son ensemble un essieu rigide, dont le corps 12, par exemple de forme tubulaire, porte à chacune de ses extrémités un touril- lon d'essieu 18 pour le montage de roues 14, 16 du véhicule. Sur le corps d'essieu 12, il est prévu au-dessus d'un plan horizontal coupant l'axe de roue 41, c'est-à-dire à sa partie périphérique supérieure)et dans une zone proche des roues, des paires respectives de goussets porteurs 20, 22; entre les deux goussets de chaque paire est maintenu un pivot supportant de façon tournante un bras oscillant 24 d'une tringlerie de Watt 26, 28. Ces pivots 30 sont par conséquent également placés au-dessus d'un plan horizontal passant par l'axe de roue 41. Les goussets d'appui 20, 22 sont orientés dans cet exemple de réalisation, en considérant le sens d'avance- ment du véhicule, par exemple en oblique vers l'avant et vers le hautde façon que la partie inférieure des bras oscillants 24 montés à la même distance d'espacement radial par rapport à l'axe de roue 41 se trouve en avant du corps d'essieu 12. Les biellettes de guidage 32 et 34 des tringle- ries de Watt 26 et 28, qui sont articulées dans la zone de l'extrémité inférieure des bras oscillants 24, s'étendent, dans la position de construction, essentiellement dans une direction horizontale et sont orientées parallèlement à l'axe central longitudinal du véhicule. Elles sont articulées en 36 et 38 sur le châssis 40 du véhicule. Elles pourraient naturellement, dans le cadre des particularités de construc- tion, être disposées dans la position de construction égale- ment en oblique par rapport à l'horizontale. Les pivots 30 disposés excentriquement par rapport à l'axe de roue 41 définissent un axe de pivotement 42 orienté parallèlement à l'axe de roue 41 et autour duquel peut osciller le corps d'essieu 12. On reviendra encore sur ce point dans la suite. L'axe horizontal de pivotement 42 est ainsi placé en avant d'un plan transversal a-a du véhicule, orienté verticalement et passant par le centre de roue, et il s'étend perpendiculairement au plan médian longitudinal (d-d) du véhicule. L'axe de pivotement 42 est placé, dans l'exemple de réalisation représenté, audessus de l'axe de roue 41. Il peut également être disposé en dessous de celui-ci. On peut aussi le placer également en arrière du plan vertical a-a. En tenant compte du fait que les biellettes supérieures de guidage 32 des tringleries de Watt 26, 28 coupent le corps d'essieu 12, un réglage approximativement vertical des bras oscillants 24 dans la position de construc- tion semble le plus avantageux dans des conditions marginales déterminées. Dans le cas de mouvements de montée et de descente du corps d'essieu 12 qui se produisent du même côté, d'un seul côté ou en alternance, les deux tringleries de Watt 26, 28 assurent un soutien de l'essieu rigide 10 s'appuyant sur le châssis du véhicule au moyen de ressorts n'exerçant pas une action de guidage et effectuent un guidage de l'axe de pivotement 42, défini par les pivots des bras oscillants 30, dans un plan vertical b-b, de sorte que le corps d'essieu 12, avec de tels mouvements, ne peut effectuer aucun mouvement propre de déviation. On a désigné par 46 dans son ensemble un bras de guidage à l'aide duquel le corps d'essieu 12 peut pivoter, lors d'un mouvement de montée de la suspension, autour de l'axe horizontal de pivotement 42 des figures 1 et 2 de telle sorte qu'une droite 43 de jonction de l'axe de roue 41 avec l'axe de pivotement 42 ait tendance à être décalée en direc- tion d'une position horizontale. Ainsi on obtient un mouve- ment de montée de l'essieu rigide 10 dans la direction d'un choc agissant sur l'une ou bien sur les deux roues, ce qui correspond à ce qu'on appelle une condition de suspension en oblique efficace. Le bras de guidage 46 assure avantageusement simultanément le guidage latéral de l'essieu rigide 10 et il constitue également, dans l'exemple de réalisation des figures 1 et 2, un organe de guidage latéral se présentant sous la forme d'une biellette triangulaire de type connu. Celle-ci est articulée par son extrémité correspondant au sommet sur l'axe longitudinal du corps d'essieu 12, notamment à la façon d'un cardan, comme indiqué en 48, en dessous de son axe de roue 41, tandis que ses deux branches 47 et 49, qui divergent l'une de l'autre à partir du point d'articulation 48, sont montées de façon pivotante par leur extrémité libre, en considérant la direction longitudinale du véhicule, à une certaine distance en avant de l'axe de pivotement 42 sur le châssis de véhicule 40 afin de pouvoir pivoter autour d'un axe 56 orienté parallèlement à l'axe de pivotement 42. Le point d'articulation 48, situé du côté de l'essieu rigide, est alors placé plus bas que l'axe de pivotement 56 placé du côté du châssis. Grâce à la suspension et au guidage du corps d'essieu 12 au moyen des tringleries de Watt 26 et 28 et également grâce à l'incorporation du dispositif de guidage 46, on est assuré que l'essieu rigide 10 ne puisse exécuter aucun mouvement propre de dédation provoqué cinématiquement, également dans le cas d'une suspension en oblique désirée o l'axe de roue 41 du corps d'essieu 12 doit se déplacer par exemple essentiellement le long d'une courbe c de profil plat indiquée sur la figure 2. A cet égard, la position inclinée, visible sur la figure 2, du dispositif de guidage 46 a entre autres pour effet, comme cela a déjà été précisé cidessus, que pendant des mouvements de montée et de descente de la suspension et lors du mouvement résultant de l'axe de pivotement 42, défini par les pivots 30, dans le plan vertical b-b, les points d'articulation 48 du dispositif de guidage sur le corps- d'essieu 12 se.déplacent le long d'un trajet circulaire 58 concentrique à l'axe de pivotement 56, d'o il en résulte un pivotement du corps d'essieu 12 dans le sens contraire des aiguilles d'une montre autour de l'axe de pivotement 42 orienté parallèlement à son axe longitudinal ou à l'axe de roue 41, lors de mouvements de montée de la suspension. Le corps d'essieu 12 est ainsi déplacé par pivotement, dans le sens opposé à la direction d'avancement du véhicule qui est matérialisée par une fèche sur la figure 2, ou bien vers l'arrière et vers le haut, auquel cas, sous l'effet des mouvements mutuellement superposés de l'axe de pivotement 42 dans le plan vertical b-b et des points d'arti- culation 48 le long du trajet ciruclaire 58, l'axe de roue 41 du corps d'essieu 12 est décalé parallèlement à lui-même dans l'espace, lors de mouvements de montée et de descente de la suspension s'effectuant d'un seul côté ou égakment du même côté, sensiblement le long de la courbe c ( figure 2), et par conséquent en vue en plan jusque dans une posi- tion perpendiculaire au plan médian longitudinal d-d du véhi- cule. Les pivots 30 des bras oscillants 24 doivent être disposés sur le corps d'essieu 12 de telle sorte que d'une part les biellettes de guidage 32, 34 des tringleries de Watt 26, 28 absorbent les moments agissant sur le corps d'essieu 12 lors d'une accélération ou d'un freinage et que d'autre part le dispositif de guidage'46 permette le mouvement de pivotement nécessaire pour une suspension en oblique désirée, du corps d'essieu 12 autour de l'axe de pivotement 42. Les pivots 30 ne peuvent, pour cette raison, pas être placés dans un plan horizontal passant par l'axe de roue 41. A cet égard, le point d'articulation 48 formant le point d'intersection des branches 47, 49 détermine simultané- ment le centre momentané de l'essieu rigide 10. Pour la suspension d'essieu décrite comportant un essieu rigide sans effet de direction, les propriétés cinématiques propres à un essieu rigide, comme le pincement, le carrossage, l'équilibrage au démarrage, l'équilibrage au freinage, le contrôle des forces latérales ainsi que la position du centre momentané de l'essieu rigide sont essen- tiellement conservées. La suspension d'essieu conforme à l'invention convient pour un essieu rigide comportant des roues motrices ou des roues non motrices. Elle peut également être utilisée comme une suspension d'essieu avant ou bien comme une suspen- sion d'essieu arrière avec roues directrices. REVENDICATIONS 1. Suspension d'essieu pour véhicules automobiles, notamment des voitures de tourisme, comportant un essieu rigide, soutenu par des ressorts n'exerçant pas d'action de guidage et qui est guidé latéralement par respectivement deux biellettes de guidage décalées en hauteur mutuellement, pouvant pivoter par rapport au corps d'essieu et articulées par une de leurs extrémités sur le châssis du véhicule, en s'étendant dans des directions mutuellement opposées perpen- diculairement à l'axe de roue et en déterminant pour l'axe de roue un axe de pivotement autour duquel l'axe de roue peut être déplacé, lors de mouvements de montée de la suspension, en vue d'obtenir une suspension en oblique efficace, caractérisé en ce que les biellettes de guidage (32, 34) de chaque paire (26, 28) constituent, en coopération avec un bras oscillant (24), monté sur l'essieu rigide (10) de façon à pouvoir tourner autour de l'axe de pivotement (42) décalé en hauteur par rapport à l'axe de roue (41), un guide rectiligne assurant le guidage de l'axe de pivotement (42) dans un plan vertical (b-b) et en ce que la rotation de l'axe de roue (41) autour de l'axe de pivotement (42), en vue d'obtenir une suspension en oblique efficace,est contrôlée par l'intermédiaire d'un bras de guidage additionnel (46), monté du côté du châssis. 2. Suspension d'essieu selon la revendication 1, caractérisée en ce que les bras oscillants (24) sont montés sur l'essieu rigide (10), en considérant la direction longi- tudinale du véhicule, en avant de l'essieu rigide (10), et peuvent pivoter au-dessus d'un plan horizontal passant par l'axe de roue (41). 3. Suspension d'essieu selon une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que le bras de guidage (46) est disposé, en considérant la direction longitudinale du véhi- cule, en avant de l'essieu rigide (10). 4. Suspension d'essieu selon une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le bras de guidage (46) constitue simultanément le dispositif de guidage latéral de l'essieu rigide (10). 5. Suspension d'essieu selon une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le bras de guidage (46) est une biellette triangulaire (46),dont le sommet ( en 48), articulé sur l'essieu rigide (10), est placé en vue en plan sensiblement sur l'axe médian longitudi- nal (d-d) du véhicule.