Brevet FR2605941A1 — publié le 19880506

L'invention concerne les suspensions pour roues directrices de véhicule automobile, notamment motrices, et plus particulièrement les supensions du type à jambe télescopique désignées habituellement dans la technique sous le nom de suspension "Mac Pherson". Dans ces suspensions, le support de roue est relié à la structure du véhicule par une rotule inférieure articulée à un bras sensiblement horizontal et par un palier supérieur relié à la tige sensiblement verticale d'un amortisseur télescopique. Ce palier et cette rotule définissent un axe de pivotement selon lequel la roue s'oriente lors d'un braquage. Comme on le sait, dans un tel montage, le corps de l'amortisseur, solidaire du support de roue. tourne relativement à la tige et au piston qui restent solidaires de la structure. De par l'évolution de la conception des véhicules, et plus particulièrement des véhicules du type à traction avant, on a fait en sorte que cet axe de pivotement présente un déport nul au sol, voire un peu négatif, de manière à ne pas induire de réaction de direction, notamment au freinage. Par déport au sol, on désigne la distance, sur le plan du sol, entre la trace de l'axe de pivotement et celle du plan médian de la roue; on dit que ce déport est positif lorsque la trace de l'axe de pivotement est située vers l'axe longitudinal du véhicule par rapport à la trace du plan médian de la roue et au contraire négatif lorsqu'il est dirigé dans le sns opposé. Pour des raisons d'implantation, l'amortisseur est placé sur le côté intérieur de la roue et d'autant plus loin du plan médian de cette dernière que la largeur du pneumatique est importante. En outre, on donne à cet amortisseur une inclinaison vers l'intérieur du véhicule afin d'améliorer l'épure de débattement de la roue et, aussi, pour minimiser les frottements internes à l'amortisseur qui se manifestent en cours d'utilisation du véhicule. Ces différentes contraintes font que l'axe de pivotement est assez fortement incliné, d'où il résulte un déport important entre cet axe et le centre de la roue. Ce déport entraine de nombreux inconvénients. En effet, au centre de la roue sont introduits les efforts de traction du véhicule, qui peuvent varier en fonction de l'adhérence du pneu, mais aussi les efforts liés à l'inertie de la roue, résultants en particulier de défauts d'équilibrage ou de chocs de roulement. Il s'ensuit des réactions sur le volant de direction qui sont elles mêmes d'autant plus importantes que le déport est notable. Le but de l'invention est de supprimer ou à tout le moins de notablement réduire les inconvénients que l'on vient d'énumérer, pour une suspension de roues directrices, notamment motrices, de véhicule du type à jambe de force télescopique désignée communement sous le nom de suspension Mac-Pherson. L'invention a pour objet une suspension à jambe télescopique, pour une roue directrice de véhicule automobile, comprenant un support de roue orientable suivant un axe de pivotement défini par une rotule inférieure et un palier supérieur, un bras oscillant pratiquement horizontal dont une extrémité s'articule sur la base du support de roue par la rotule et dont l'autre extrémité s'articule sur la structure du véhicule, un organe télescopique approximativement vertical placé latéralement près de la roue et dont une partie est fixée au sommet du support de roue et dont l'autre partie est reliée à la structure par le palier constitué notamment d'une partie tournant coaxialement à l'axe de pivotement, et un ressort hélicoïdal interposé entre le support de roue et la' partie tournante du palier. Cette suspension est remarquable en ce que l'organe télescopique comprend deux éléments paral lèles, en ce que le ressort est placé au-dessus de la roue à côté des éléments et est orienté pratiquement coaxialement à l'axe de pivotement, et en ce que les éléments sont fixés latéralement à la partie tournante du palier. L'invention vise aussi l'application d'une telle suspension à une roue à la fois directrice et motrice. D'autres caractéristiques de l'invention ressortiront de la description qui suit et de l'examen du dessin annexé, donné seulement à titre d'exemple, où: - la Fig.1 est une vue partiellement en coupe par un plan vertical décalé, suivant la ligne 1-1 de la Fig.2, d'un mode de réalisation d'une suspension selon l'invention; et - la Fig.2 est une vue de dessus schématique en coupe par le plan 2-2 de la Fig.1. Les suspensions de véhicule à jambe télescopique du type Mac-Pherson étant bien connues dans la technique on ne décrira par la suite que ce qui se rapporte à l'invention. Sur la Fig.l, on a dessiné très schématiquement la partie avant gauche d'un véhicule. Dans le mode de réalisation représenté, la roue directrice est aussi une roue motrice. On observera aussi que le plan de coupe vertical est décalé afin de mieux faire com prendre l'invention. Le véhicule comprend une struct-ure 10 dans laquelle est ménagé un passage de roue 11 et qui porte un capot 12. On a représenté une roue 20 qui présente un plan médian 21 perpendiculaire au plan de la figure, en position de ligne droite. Cette roue est montée sur un support de roue 30 à l'aide d'un roulement 31 dans lequel tourne une fusée 32. A cette roue est associé un mécanisme usuel de direction, non illustré, de manière que le braquage de la roue s effectue par rotation de son support autour d'un axe de pivotement 41 défini par une rotule inférieure 411 et un palier de butée supérieur 412. Le mode de réalisation étant appliqué à une roue motrice, cette dernière est mise en rotation à l'aide d'une transmission 50 qui comprend un demiarbre 51 et un joint homocinétique 52. La suspension 60, qui permet d'associer le support de roue à la structure comprend, essentiellement, un ressort 61, un organe télescopique 62 approximativement vertical tel un amortisseur et un bras 63 sensiblement horizontal. Comme on le voit, le bras 63 est relié de manière mobile par l'une de ses extrémités à la structure à l'aide d'une articulation non référencée de tout type connu approprié et à l'autre de ses extrémités à la partie inférieure du support de roue par la rotule 411. En examina-nt la Fig.1, on voit que le palier de butée supérieur 412 comprend une partie fixe 4160 qui joue le rôle d'un socle solidaire de la structure 10 et une partie tournante 4162 servant d'embase pour le ressort 61. Cette embase est guidée en rotation par deux paliers tournants tels que des roulements à billes 417, 418, l'axe de rotation de l'embase passant par la rotule 411. Selon l'invention, l'organe télescopique 62 comprend deux éléments parallèles faits chacun de pièces coulissantes complémentaires 621, 622 lui permettant de se raccourcir ou de s'allonger. Ces pièces sont par exemple la tige du piston et le corps du cylindre, respectivement, d'un amortisseur télescopique. Comme on le voit, le corps 622 du cylindre de chaque amortisseur télescopique est fixé à la partie supérieure du support de roue 30 auquel il est relié à l'aide d'un gousset 6223 par exemple grace à des boulons représentés schématiquement et non référencés. La tige 621 du piston de chacun des deux amortisseurs est fixée latéralement sur la partie tournante ou embase 4162 du palier de butée supérieur à l'aide d'une articulation élastique 6214. Selon l'invention, l'organe télescopique porte une console 616 placée comme illustrée sur les Fig.l et 2. De la sorte, on dispose le ressort hélicoïdal 61 entre la console 616 et l'embase 4162 tournante du palier de butée 412, son axe étant pratiquement confondu avec l'axe de pivotement 41. Cette console est fixée par exemple par soudage ou par toute autre technique sur le corps 622 de l'amortisseur. L'examen des Fig.l et 2, montre que le ressort 61 est pratiquement disposé à l'aplomb de la roue 20, ce qui réduit notablement l'encombrement entre les deux roues directrices du véhicule et sa disposition coaxiale à l'axe de pivotement permet de répartir correctement les efforts sur les roulements et de supprimer les forces de frottement de l'amortisseur. Dans le mode de réalisation décrit et représenté, on a supposé que les deux éléments 62a, 62b de l'organe télescopique 62 étaient des amortisseurs. En fait, il suffit que l'un d'eux le soit. Le second élément coulissant sert essentiellement à empécher toute rotation parasite à l'intérieur du premier autour de son axe, et vice versa, ce qui assure la rotation globale de l'ensemble des pièces de la suspension autour de l'axe 41 lorsqu'on agit sur le mécanisme de direction. Par ailleurs, l'emplacement du ressort audessus de la roue, coaxialement à l'axe de pivotement 41, permet de rapprocher cet axe du plan médian 21 de la roue, en réduisant le déport au centre de celle-ci. Il est nécessaire que les éléments de l'organe télescopique 62 possèdent une certaine liberté angulaire par rapport à l'embase 4162 pour absorber la variation d'angle due au débattement vertical de la roue. Cette liberté est assurée par les deux articulations 6214 élastiques susmentionnées et visibles sur la coupe décalée de la Fig.1. On observera en outre, qu'il est possible de loger sous l'embase 4162 que constitue la partie tournante du palier de butée supérieur 412 un tampon élastique 70 destiné à éviter le talonnage de la suspension en cas de choc. REVENDICATIONS 1. Suspension à jambe télescopique pour associer une roue (20) directrice d'un véhicule automobile à la structure (10) de ce dernier, comprenant un support de roue (30) orientable suivant un axe de pivotement (41) défini par une rotule inférieure (411) et un palier supérieur (412), un bras oscillant (63) sensiblement horizontal dont une extrémité est reliée à la base du support de roue (30) par la rotule (411) et dont l'autre extrémité s'articule sur la structure, un organe télescopique (62) approximativement vertical placé latéralement près de la roue et dont une partie (622) est fixée au sommet du support de roue (30) et dont l'autre partie (4162) tournant coaxialement à l'axe de pivotement (41), et un ressort (61) hélicoïdal interposé entre le support de roue (30) et la partie tournante (4162) du palier (412), suspension caractérisée en ce que l'organe télescopique comprend deux éléments (621, 622) coulissants parallèles, en ce que le ressort (61) est placé au-dessus de la roue à côté des éléments (621, 622) et est orienté pratiquement coaxialement à l'axe de pivotement (41) et en ce que les éléments (621, 622) sont fixés latéralement à la partie tournante (4162) du palier (412). 2. Suspension. selon la revendication 1, caractérisée en ce que la fixation des éléments (621, 622) sur la partie tournante (4162) est faite à l'aide d'une articulation (6214) élastique. 3. Suspension selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que les éléments (621, 622) de l'organe télescopique comprennent deux tiges (621a, 621b) et deux cylindres (622a, 622b) fixés au support de roue (30) qui reçoivent à coulissement chacun l'une de ces tiges et qui portent une console (616) contre laquelle repose le ressort (61). 4. Suspension selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que l'un au moins des éléments (621, 622) est un amortisseur de chocs télescopique. 5. Suspension selon l'une quelconque des revendications 1 à 4. caractérisée en ce que la partie tournante du palier est guidée en rotation par deux roulements à billes (417, 418) dont l'axe commun passe par la rotule (411).