Brevet FR2586989A1 — publié le 19870313

ASSEMBLAGE DE DIRECTION POUR VEHICULES A MOTEUR La présente invention concerne un assemblage de direction pour un véhicule à moteur et plus particu- lièrement un assemblage de direction de roues arrière à utiliser dans un véhicule à moteur à roues avant et arrière orientables. Depuis quelque temps, certains véhicules à moteur sont munis d'un système pour braquer les roues arrière aussi bien que les roues avant. En général, un système de direction de roues avant et arrière inclut en plus d'un assemblage classique de braquage des roues avant un assemblage de direction similaire pour les roues arrière comprenant des pièces de direction des roues arrière telles que des bras articulés et des tiges de liaison qui agissent sur l'orientation de la roue et qui sont associés avec les mécanismes de suspen- sion arrière. A cause de ces pièces de direction addi- tionnelles pour la roue arrière nécessaires à l'orien- tation des roues arrière, le ncmbre de pièces montées sur la portion arrière du châssis du véhicule et asso- ciées avec les roues arrière augmente. Considérant cet inconvénient de l'assemblage de direction conventionnel des roues arrière, l'inven- tion a pour objet de fournir un assemblage de direction pour un véhicule à moteur, et plus particulièrement un assemblage de direction de roues arrière pour un véhicule à moteur. Selon le système de direction de la présente invention, le nombre de pièces associées avec une roue arrière est réduit de façon à fournir un espace arrière relativement grand, qui peut être utilisé de façon inté- ressante pour installer un réservoir à essence ou d'autres composants. Pour atteindre l'objectif ci-dessus, un assemblage de direction de la présente invention inclut un bras lié de façon à pivoter autour d'un pivot s'étendant généralement transversalement par rap- port au châssis du véhicule et supportant de manière rotative une roue arrière à son extrémité arrière, un carter d'engrenage de direction arrière pour orien- ter la roue arrière et trois bielles d'accouplement s'étendant généralement de façon transversale par rap- port au châssis du véhicule. Deux des trois bielles d'accouplement sont couplées par des assemblages au bras au voisinage de l'axe de pivotement de la roue arrière, et la troisième bielle d'accouplement a une extrémité montée sur le bras à l'extrémité avant de celui-ci et a l'autre extrémité montée dans le carter d'engrenage de direction arrière. De préférence, l'assemblage de direction comporte un support à l'ex- trémité inférieure duquel le pivot tourne et une ex- trémité supérieure libre en rotation autour d'un second pivot qui s'étend généralement longitudinale- ment par rapport au châssis du véhicule, si bien que le bras peut subir un mouvement de rotation transversal. - Dans cet assemblage o le bras est relié à trois bielles d'accouplement, comme celle d'entre elles à l'extrémité avant du bras est assemblée au carter d'engrenage de direction arrière, cette bielle d'accouplement peut servir en outre de tige de liaison pour la rotation de la roue arrière de façon à permettre au bras d'être mû angu- lairement dans un sens transversal autour du deuxième pivot, si bien que le bras peut fonctionner comme un bras d'articulation pour braquer la roue arrière. Les assemblages unissant les deux bielles d'accouple- ment au bras près de l'axe de pivotement de la roue arrière constituent l'axe de rotation autour duquel la roue arrière est orientable. La bielle d'accouple- ment (ou tige de liaison) de direction à l'extrémité avant du bras est disposée à un large intervalle de l'axe de rotation, si bien que le rapport des bras de levier peut être important, et que Les jeux dans Le carter d'engrenage et la bielle d'accouplement de direction peuvent également être importants. Un réser- voir d'essence ou d'autres éléments peuvent aisément être installés dans l'espace relativement grand défini entre la bielle d'accouplement de liaison et les deux bielles d'accouplement liées par les assemblages au bras. On va maintenant décrire plus en détail l'objet de l'invention, ses avantages et ses détails de réalisation à l'aide des dessins dont l'énumération suit, donnés en annexe à titre illustratif et non limi- tatif: - La figure 1 est une vue en perspective d'un assemblage de direction selon la présente inven- tion, incorporé à un véhicule à roues arrière motrices; - La figure 2 est une vue en perspective agrandie de l'assemblage de direction en association avec une suspension de roues arrière; et - La figure 3 est une vue en perspective de l'assemblage de direction incorporé à un véhicule à moteur à roues arrière non motrices. La figure 1 représente un système de direction de roues arrière qui comporte un assemblage de direction de roues arrière selon la présente invention. Un volant de direction 1 est relié à un tube porte-volant 2 lié par l'intermédiaire d'un joint uni- versel 3 à un carter d'engrenage 4 contenant une direc- tion avant de type à pignon et crémaillère, la tige de crémaillère 5 étant reliée à ses deux extrémités opposées à deux tiges de liaison 6 respectivement. Les tiges de liaison 6 sont reliées respectivement à des bras d'articulation 8 sur lesquels les roues avant 7 sont montées de façon rotative. Un arbre à pignon avant 9 en prise avec la crémaillère s'étend vers l'arrière à partir du carter d'engrenage de direction avant 4 et est couplé par un joint universel 11 à une tige de liaison 12, qui est ellemême couplée par un joint universel arrière 13 l un arbre à pignon arrière 14 lié à un carter d'engre- nage de direction arrière 15. Comme il est illustré sur les figures 1 et 2, chacune des deux suspensions arrière comporte un bras 21 qui s'étend généralement longitudinalement et le long du châssis du véhicule. Le bras 21 comprend une plaque 22 formée de préférence par matriçage et s'étendant dans un plan vertical ainsi qu'une plaque de renfort 23 reliée à la pLaque 22 par une surface en retrait de celle- ci afin de constituer une pièce robuste. Une articulation est fixée à l'aide de deux boulons espacés verticale- ment 26 à l'extrémité arrière du bras 21. Un coussinet de caoutchouc 27 avec un tube est monté sur le bras 21 à son extrémité avant, le tube du coussinet de caout- chouc 27 ayant son axe s'étendant généralement transver- salement par rappcrt au châssis du véhicule. Le piston 28 est inséré à travers le tube du coussinet de caoutchouc 27, et supporté par un support 45 comportant deux pattes 46 espacées latéralement. Les pattes 46 ont des portions avant et arrière séparées et sont reliées entre elles par deux corps de tube 47 qui sont concentriques. Des coussinets de caoutchouc 48 munis de tubes sont montés fixement dans chacun des corps 47. Le coussinet de caoutchouc 27 sur le bras 21 est placé entre tes pattes 46 du support 45, et le pivot 28 est supporté sur ces oattes 46, de telle sorte que le bras 21 soit monté de façon pivotante sur le support 45. Trois bielles d'accouplement latérales 31, 32 et 33 qui s'étendent généralement transversalement par rapport au châssis du véhicule sont reliées au bras 21. La première bieLle d'accouplement latérale a unes extrémité extérieure reliée par un joint à rotule 34 à l'extrémité avant d'un prolongement 24 du bras 21 qui s'étend à l'avant du coussinet de caoutchouc 27. Les deuxième et troisième bielles latérales d'accou- plement 32 et 33 ont des extrémités extérieures reliées par des joints à rotule 35 et 36 respectivement à l'ar- ticulation 25,respectivement à ses extrémités supérieure et inférieure. Un essieu 38 relié à un arbre moteur 37 est monté de façon rotative sur l'articulation 25 et s'étend vers l'extérieur de celle-ci. Une roue arrière 39 est montée sur l'essieu 38. Un amortisseur 41 est relié par son extrémité inférieure à la troisième bielle d'accou- plement latérale 33 non loin de l'extrémité extérieure de celle-ci à l'aide d'une fourche 42 et d'un tourillon. 43. L'arbre moteur 37 s'étend à travers la fourche 42. Pour l'assemblage de chacun des bras 21 sur le châssis du véhicule, les extrémités intérieures des deuxième et troisième bielles d'adcouplement latérales 32 et 33 sont respectivement montées de façon pivotante sur des pattes 55 et 56 du châssis du véhicule par des coussinets de caoutchouc 52 et 53 munis de tubes, puis un pivot comportant un axe M s'étendant généralement longitudinalement par rapport au châssis du véhicule est inséré à travers les tubes des coussinets de caout- chouc 48 dans les corps de tube 47 du support 45 et est relié à des pattes 49 du châssis du véhicule. L'ex- trémité supérieure de l'amortisseur 41 est reliée au châssis du véhicule. Ensuite, les extrémités intérieures de cha- cune des premières bielles d'accouplement latérales 31 reliées aux extrémités avant des bras 21 sont insérées dans le carter d'engrenage de direction arrière 15 et couplées par des joints appropriés aux extrémités opposées d'une tige de crémaillère non représentée ici en prise avec l'arbre à pignon arrière 14. Comme on l'a décrit ci-dessus, le pivot 28 du bras 21 est supporté par le support 45 lui-même monté de façon pivotante par la tige de pivot longitudinal d'axe M sur le châssis du véhicule. Par conséquent, le mouvement transversal du bras 21 dû au balancement des bielles d'accouplement latérales 31, 32 et 33 quand les roues arrière 39 cahotent et retombent est facilité par le mouvement du pivot 28 causé par le mouvement de balan- cier du support 45 autour de l'axe M du pivot longi- tudinal. Dans l'assemblage du bras avec trois bielles d'accouplement comme décrit ci-dessus, qui sert de sus- pension arrière, l'extrémité intérieure de la première bielle d'accouplement latérale 31, reliée par ailleurs au prolon- gement avant 24 du bras 21, est reliée au carter d'engrenage de direction arrière 15. Par conséquent, quand le volant 1 est tourné et entraîne un mouvement latéral des pre- mières bielles d'accouplement latérales 31, le bras 21 est mû transversalement autour de l'axe M du pivot lon- gitudinal qui est situé à l'arrière de la première bielle d'accouplement latérale 31. Par conséquent, les roues arrière 39 sont dirigées en même temps que les roues avant 7 par la rotation du volant 1. Dans la mesure o la première bielle d'ac- couplement latérale 31 est utilisée comme tige de liai- son de direction de roue arrière et o le bras 21 sert de bras d'articulation, le nombre de pièces associées à la roue arrière 39 reste le même quand il s'agit d'obte- nir la direction de la roue arrière 39. Les joints à rotule 35 et 36 par lesquels les deuxième et troisième bielles d'accouplement laté- rales 32 et 33, disposées au-dessus du bras 21 et au- dessous de celui-ci, sont couplées à l'articulation 25 constituent ensemble un axe de rotation K vertical, reliant ces joints à rotule 35 et 36 pour faire pivoter la roue arrière 39. Comme la première bielle d'accouple- ment latérale 31 très éloignée de l'axe de rotation K est utilisée comme tige de liaison pour faire pivoter la roue arrière 39, -le rapport des bras de levier est important, si bien que le carter d'engrenage 15 et la première bielle d'accouplement 31 peuvent être fabriqués avec des tolérances relativement importantes. L'espace entre la première bielle d'accou- plement 31 et les deux autres bielles d'accouplement 32, 33 est relativement grand car la première bielle d'accou- plement latérale 31 est à l'extrémité avant du bras 21, alors que les deux autres bielles d'accouplement 32, 33 sont à l'extrémité arrière de ce bras 21. On peut faci- lement disposer un réservoir à essence, ou d'autres composants, dans un espace aussi grand. La direction de roue arrière selon la pré- sente invention peut aussi être appliquée à un véhicule à moteur à roues arrière non motrices. Plus spécifique- ment, comme le montre la figure 3, un essieu 29 est fixé sur l'articulation 25 à l'arrière du bras 21, et la roue 39 y est montée de manière rotative. Les autres détails de la structure sont les mêmes que sur la figure 1. Bien que l'on ait décrit ce qui se trouve actuellement être la réalisation préférée de l'invention, il faut comprendre que l'invention peut encore être réa- lisée différemment tout en respectant son esprit et ses caractéristiques essentielles. Il faut donc considérer que la description ci-dessus est illustrative et non limitative. Ce sont les revendications qui définissent les limites de l'invention. REVENDICATIONS 1. Direction de véhicule à moteur, caractérisée en ce qu'elle comprend: un bras (21) pivotant autour d'un pivot (28) généralement disposé de façon transversale par rapport au véhicule et sur l'extrémité arrière duquel est montée de façon rotative une roue; - des première, deuxième et troisième bielles d'accouplement latérales (31, 32 et 33) compor- tant chacune une extrémité montée de façon rotative sur le- o10 dit bras et s'étendant généralement transversalement par rapport au véhicule à moteur; - un carter d'engrenage de direction (15) pour diriger la roue (39); l'extrémité opposée de la première bielle d'accouple- ment latérale (31) étant reliée au carter d'engrenage de direction (15). 2. Direction selon la revendication 1, caractérisée en ce que les extrémités opposées des deuxième et troisième bielles d'accouplement laté- rates (32 et 33) pivotent par rapport à un châssis du véhicule à moteur et sont reliées au bras (21) au voi- sinage d'un centre de pivotement autour duquel la roue (39) est pivotante. 3. Direction selon la revendication 2, caractérisée en ce que la deuxième bielle d'accouplement latérale (32) est reliée à une partie supérieure de l'extrémité arrière du bras (21), et en ce que la troisième bielle d'accouplement latérale (33) est reliée à une partie inférieure de l'extrémité arrière du bras (21). 4. Direction selon la revendication 3, caractérisée en ce que les extrémités des deuxième et troisième bielles d'accouplement latérales (32 et 33) reliées au bras (21) le sont par des joints à rotule (35 et 36) dont l'axe de rotation (K) est commun et cons- titue l'axe de rotation pour l'orientation de la roue (39). 5. Direction selon la revendication 4, carac- térisée en ce qu'elle comprend en outre un amortisseur (41) comportant une extrémité montée de façon rotative sur la troisième bielle d'accouplement latérale (33) non loin de l'endroit o celle-ci est reliée au bras (21). 6. Direction selon la revendication 5, carac- térisée en ce qu'etle comprend en outre un arbre moteur (37) relié à la roue (39), ledit arbre moteur (37) s'étendant entre les deuxième et troisième bielles d'accouplement latérales (32 et 33) et étant relié à la roue (39) a travers le bras (21). 7. Direction selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre un support (45) à l'extrémité inférieure duquel le pivot (28) est maintenu libre en rotation et une extrémité supérieure apte à pivoter autour d'un axe (M) qui s'étend généra- Lement longitudinalement par rapport au véhicule à moteur, si bien que le bras (21) peut être mû en rotation avec un déplacement généralement transversal par rapport au véhicule à moteur à l'aide du support (45). 8. Direction selon la revendication 6, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre un support (45) à l'extrémité inférieure duquel le pivot (28) est maintenu libre en rotation et une extrémité supérieure apte à pivoter autour d'un axe (M) qui s'étend généra- lement longitudinalement par rapport au véhicule à moteur, si bien que le bras (21) peut être mû en rota- tion avec un déplacement généralement transversal par rapport au véhicule à moteur à l'aide du support (45). 9. Direction selon la revendication 7, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre un châssis maintenant par des portions (49) ledit second pivot d'axe (M) et par d'autres portions (55 et 56) de façon pivotante Les extrémités des deuxième et troisième bielles d'accouplement latérales (32 et 33) non reliées au bras (21). 10. Direction selon la revendication 8, caractérisée en ce que le second pivot d'axe (M) est monté sur le châssis du véhicule, et en ce que Les extrémités non reliées au bras (21) des deuxième et troisième bielles d'accouplement latérales (32 et 33) ainsi que l'amortisseur (41) sont montés de façon pivotante sur Ledit châssis. 11. Direction de véhicule à moteur compre- nant: - un châssis; - une tige de direction (2) généralement verticale à l'avant de ce châssis; - un carter d'engrenages de direction avant (4) auquel l'extrémité inférieure de la tige de direction est reliée; a - une tige de liaison (12) s'étendant géné- ralement longitudinalement par rapport au véhicule à moteur et dont une extrémité est reliée au carter d'en- grenages de direction avant (4); - un carter d'engrenages de direction arrière (15) auquel l'autre extrémité de la tige de direction (12) est reliée; - un bras (21) pivotant autour d'un pivot (28) généralement disposé de façon transversale par rapport au véhicule à moteur et à l'extrémité arrière duquel une roue (39) est montée de façon rotative; des première, deuxième et troisième bielles d'accouplement (31, 32 et 33) ayant chacune une extrémité montée pivotante sur le bras (21) et qui s'étendent géné- ralement transversalement par rapport au véhicule à moteur; dans laquelle la première bielle d'accouplement (31) a son autre extrémité reliée audit carter d'engrenages de direction arrière (15). 12. Direction selon la revendication 11, caractérisée en ce que Les deuxième et troisième bielles d'accouplement (32 et 33) ont leurs extrémités opposées montées de façon pivotante sur le châssis du véhicule et sont reliées au bras (21) au voisinage d'un centre de pivotement autour duquel la roue (39) est pivotante. 13. Direction selon la revendication 11, caractérisée en ce que la deuxième bielle d'accouplement latérale (32) est reliée à une partie supérieure de L'ex- tremité arrière du bras (21), et en ce que la troisième bie Le d'accouplement latérale (33) est reliée à une par- tie inférieure de l'extrémité arrière du bras (21). 14. Direction selon la revendication 13, caractérisée en ce que les extrémités des deuxième et troisième bielles d'accouplement latérales (32 et 33) reliées au bras (21) le sont par des joints à rotule (35 et 36) dont l'axe de rotation (K) est commun et cons- titue l'axe de rotation pour l'orientation de la roue (39). 15. Direction selon la revendication 14, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre un amor- tisseur (41) comportant une extrémité montée de façon rotative sur la troisième bielle d'accouplement latérale (-3) non loin de l'endroit o celle-ci est reliée au bras (21). 16. Direction selon la revendication 15, 2 caractérisée en ce qu'elle comprend en outre un arbre moteur (37) relié à la roue (39), ledit arbre moteur (37) s'étendant entre les deuxième et troisième bielles d'accouplement latérales (32 et 33) et étant relié à la roue (39) à travers le bras (21). 17. Direction selon la revendication 11, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre un support (45) à l'extrémité inférieure duquel le pivot (28) est maintenu libre en rotation et une extrémité supérieure apte à pivoter autour d'un axe (M) qui s'étend généra- lement longitudinalement par rapport au véhicule à moteur, si bien que le bras (21) peut être mû en rotation avec un déplacement généralement transversal par rapport au véhicule à moteur à l'aide du support (45). 18. Direction selon la revendication 16, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre un support (45) à l'extrémité inférieure duquel le pivot (28) est maintenu libre en rotation et une extrémité supérieure apte à pivoter autour d'un axe (M) qui s'étend généra- lement longitudinalement par rapport au véhicule à moteur, si bien que le bras (21) peut être mO en rota- tion avec un déplacement généralement transversal par rapport au véhicule à moteur à l'aide du support (45). 19. Direction selon la revendication 17, caractérisée en ce que le second pivot d'axe (M) est monté sur le châssis du véhicule et en ce que les extrémités des deuxième et troisième bielles (32 et 33) non reliées au bras (21) pivotent autour du châssis du véhicule. 20. Direction selon la revendication 18, caratr13ees en-óe--ue--t-e--second pivot d'axe (M) est monté sur le châssis du véhicule, et en ce que les extré- mités non reliées au bras (21) des deuxième et troi- sième bielles d'accouplement latérales (32 et 33) ainsi que l'amortisseur (41) sont montés de façon pivotante sur ledit châssis.