Brevet FR2605940A1 — publié le 19880506

La présente invention concerne une suspension de train de roues indépendantes de véhicule automobile et en particulier une suspension de train de roues indépendantes munie d'éléments transversaux permettant d'obtenir un contrôle de la variation de carrossage de la roue et qui est réalisée avec un nombre minimum d'éléments constitutifs. En effet, ce type de train assez complexe comprend un support de roue forgé ou coulé, au moins deux éléments de liaison du type triangle plus une biellette directionnelle, ou encore cinq biellettes élémentaires et nécessite pour la fixation de ces différents éléments, un berceau onéreux et de grandes dimensions. Les fonctions ressorts, barre anti-dévers, et amortisseurs doivent être aussi prises en compte et réalisées par ces éléments ou d'autres supplémentaires. Un moyen permettant de diminuer le nombre et le prix de ces composants consisterait à monter chaque roue sur un bras longitudinal, par exemp.le en tôle emboutie, articulé en son extrémité avant- à la caisse du véhicule, le bras étant guidé transversalement dans un plan proche du plan de roue par deux éléments de liaison superposés dont l'un serait constitué par une lame de ressort. Dans un tel train les réactions de freinage sont directement prises dans la caisse du véhicule à l'avant du bras longitudinal. Les deux éléments transversaux peuvent être reliés à une traverse unique comportant la fixation des amor.tisseurs, si bien que le nombre des fixations sur caisse est réduit à un minimum. Toutefois, ce train pose des problèmes de réalisation car a) la rotation du bras longitudinal impose un déplacement avant-arrière des éléments de liaison, et en particulier de la lame de ressort, déplacement qui est important et incompatible avec les fixations de la lame. b) le déplacement avant-arriere de la lame est nécessaire pour ne pas court-circuiter le filtrage de l'articulation avant du bras et faire en sorte que les efforts longitudinaux de la roue soient effectivement pris par cette articulation sans induire de contraintes parasites. En conséquence, la présente invention a pour but de réaliser une suspension pour un train de roues indépendantes du type décrit précédemment, qui permette un déplacement avant-arrière de la lame trans ver- sale. L'invention a donc pour objet une suspension d'un train de roues indépendantes de véhicule, ayant des bras longitudinaux dont une extrémité s'articule sur la structure du véhicule au moyen d'un palier élastique et dont l'autre extrémité porte une des roues et est reliée à la structure du véhicule par deux éléments transversaux oscillants surperposés, caractérisée en ce que les éléments transversaux s'articulent sur une traverse liée à la structure par des supports élastiques supérieurs et en ce que les deux éléments transversaux inférieurs constituent les parties extremes d'une lame d'un ressort transversal. Suivant des caractéristiques supplémentaires, les supports élastiques supérieurs sont agencés de façon à autoriser une légère rotation de la traverse autour d'un axe transverse au véhicule et pour s'opposer à un déplacement transversal. Ils relient respectivement chacune de deux extrémités surélevées de la traverse à la structure du véhicule. La traverse qui reçoit les articulations des éléments de liaison transversale peut ainsi osciller de manière pendulaire, suivant un axe perpendiculaire au plan de symétrie du véhicule. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront au cours de la description qui va suivre, faite en se référant aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemple et dans lesquels - la Fig.1 représente une vue en perspective d'un train suivant l'invention ; - les Fig.2 et 2a sont des vues latérales partielles schématiques de l'essieu permettant de comprendre le fonctionnement de la traverse - la Fig.3 est une vue latérale schématique de l'essieu dans le cas d'un débattement vertical de la roue - la Fig.4 est une vue latérale schématique de l'essieu dans un mode de réalisation recommandé. La Fig.1 représente une moitié d'un train suivant l'invention, l'autre moitié est symétrique de la première et ne nécessite donc pas de description particulière. La roue 1 est montée sur un bras longitudinal 3 sensiblement parallèle à l'axe du véhicule et articulé à la caisse ou structure du véhicule par une articulation 5 à grand pouvoir filtrant d'un type connu. Le guidage tranversal est assuré d'une part par une lame de ressort 7 située dans la partie basse et constit nt l'élément de liaison transversal inférieur et d'autre p-art par un bras transversal 9, tous deux articulés sur le bras longitudinal 3 dans une zone proche du plan vertical passant par l'axe de la roue ou plan de l'essieu, respectivement en 11 et 13, et par ailleurs articulés tous deux sur une traverse 15. Suivant l'invention, la traverse 15, qui a une forme générale contre-coudée vers le bas, est fixée à la caisse du véhicule par deux articulations 17 situées aux extrémités surélevées 19 de la traverse et autorisant un certain degré de rotation autour d'un axe transversal X-X' passant par le centre desdites articulations 17. Les articulations 17 possèdent par contre une rigidité élevée dans la direction X-X' de façon à s'opposer à tout déplacement transversal qui induirait un braquage de la roue et elles peuvent être constituées par des articulations élastiques à axe longitudinal comme par exemple des manchons en élastomère entourant un axe longitudinal, ainsi que représenté. La lame 7 est fixée par une articulation 21 à la traverse 15 de façon à permettre un travail tant en fonction ressort qu'en fonction anti-dévers. Elle est en quelque sorte encastrée sur la traverse 15, c'est à dire qu'elle est maintenue longitudinalement entre deux flasques 23 et qu'elle ne peut avoir de mouvement notable sur un plan horizontal par rapport à la traverse. On remarquera que les éléments transversaux inférieurs du système sont constitués par les parties d'extrémité de la lame 7 situées entre.les articulations 11 et 21. La Fig.2 qui est une vue latérale schématique de l'essieu, permet de mieux .comprendre le fonctionnement de la traverse pendulaire 15 en rotation, avec l'encastrement de la lame 7 et la légère translation du bras longitudinal 3. On a représenté dans une première position de référence, une roue 1, de centre O, un bras 3 articulé en 5 à la caisse du véhicule, la traverse pendulaire 15 dont le plan moyen passe par le centre de l'articulation 17 et le centre de l'articulation 21. L'articulation 21 et l'articulation 11 sont confondues en projection, c'est à dire que la lame 7 est droite dans cette position. Lorsque la roue 1 se déplace par exemple vers l'arrière lors d'un mouvement de filtrage comme représenté en Fig.2a. elle entraine en translation l'ensemble du bras 3 et la roue, tandis que l'articulation 11 et l'ensemble de la lame 7 reculent grace au mouvement pendulaire, ou d'oscillation de la traverse 15 autour de l'axe XX, autorisé par déformation élastique du manchon en élastomère entourant l'axe longitudinal de l'articulation 17. Les repères 15a, Oa et 21I représentant les nouvelles positions de la traverse 15 ayant pivoté ainsi que la lame 7 d'un angle i (Fig.2a). Si l'on considère maintenant la Fig.3 dans laquelle le bras 3 est représenté par son axe et qui montre un débattement vertical de la roue avec, par exemple, une position d'indice d vers le bas, on voit que le mouvement pendulaire est compatible avec la flexion de la lame 7. En effet, celle-ci pourra être, par exemple, pratiquement encastrée sur le bras 3 au niveau de l'articulation 11 et elle pourra fléchir dans un plan perpendiculaire à l'axe de cette articulation, la traverse 15 basculant d'un angle p de façon à ce que l'articulation 21 se trouve à la fois dans le plan médian de la lame 7 et dans le plan moyen de la traverse 15. On constate aussi que le mouvement pendulaire de la traverse 15 compense en très grande partie la rotation de la lame 7 due au mouvement de rotation du bras 3; l'angle résiduel pouvant être absorbe par une certaine torsion de la lame 7 et/ou par un petit degré de liberté sur l'articulation 21 (angle S ) et/ou sur l'articulation 11, ces articulations étant constituées aussi, de façon connue, par des manchons souples autorisant par déformàtion de légers déplacements relatifs entre les pièces qu'elles joignent et procurant ainsi une filtration des bruits ou des vibrations provenant de la roue. On a décrit le fonctionnement dans le cas du filtrage qui demande une grande souplesse ainsi que dans le cas du débattement vertical qui implique généralement un déplacement symétrique. Par contre. en cas de débattement dissymétrique des roues, bien que l'amplitude soit limitée par la raideur de la lame, procurant un effet anti-dévers, le déplacement est néanmoins différent de chaque côté. Cet écart est autorisé soit par un travail au niveau de l'ensemble des articulations ettou une déformation éventuelle de la lame 7, soit, d'une manière recommandée, par la traverse 15 dotée alors d'une souplesse en torsion dans sa partie centrale de nature à permettre un déplacement différentiel des articulations 21. A titre. d'exemple, une section centrale ouverte en forme de U inversé ou d'oméga permet d'atteindre le but recherché. Il est à noter que la présence de la liaison transversale supérieure assurée par une biellette 9 articulée à ses deux extrémités est parfaite,,ient compatible avec les cinématiques décrites. Un amortisseur 25 sera judicieusement connecté entre un point bas du bras 3, de préférence à l'arrière de l'axe de la roue, et un point haut de la traverse 15, Il bénéficiera ainsi d'un degré de filtrage supplémentaire par rapport à la caisse du véhi cule et pourra être incliné dans le plan transversal de façon à s'inscrire sous le plancher du coffre, sans nuire au filtrage longitudinal de la roue. De préférence comme le montre la Fig.4, le plan moyen de la traverse 15 et le plan médian du ressort à lame 7 sont confondus avec un plan vertical Y Y' au moins pour une position moyenne. Ce plan vertical est faiblement décalé par rapport à l'axe O de la roue 1. La biellette supérieure 9 est décalée à l'avant de ce plan et par conséquent se trouve fixée sur la face avant de la traverse 15. L'amortisseur 25 est décalé vers l'arrière et par conséquent est fixé sur la face arrière de la traverse 15. Ces dispositions permettent d'assurer un dessin facile des éléments et évitent une charge statique verticale sur l'articulation 5. Le fait que la biellette supérieure 9 soit décalée en avant du plan vertical contenant l'axe de la traverse et l'axe de la lame crée un pivot fictif 27 coupant le sol à l'arrière de l'axe de la roue si bien qu'un effort transversal en virage induira un micro-braquage correctif de la roue en pince, donnant un effet sous-vireur généralement souhaité. REVENDICATIONS 1. Suspension d'un train de roues indépendantes de véhicule automobile à bras longitudinaux (3) dont une extrémité s'articule sur la structure du véhicule au moyen d'un palier élastique (5) et dont l'autre extrémité porte une des roues et est reliée à la structure du véhicule par deux éléments trans ver- saux oscillants superposés (7,9), caractérisée en ce que les éléments (7,9) s'articulent sur une traverse (15) liée à la structure par des supports élastiques supérieurs (17) et en ce que les deux éléments transversaux inférieurs constituent les parties extrêmes d'une lame (7) d'un ressort transversal. 2. Suspension selon la revendication 1, caractérisée en ce que les supports (17) sont agencés de façon à autoriser une légère rotation de la traverse (15) autour d'un axe (X-X') transversal au véhicule et de façon à s'opposer à un déplacement transversal de la traverse, 3. Suspension suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que les supports (17) sont constitués chacun par un manchon en élastomère entourant un axe sensiblement parallèle à la direction longitudinale du véhicule. 4. Suspension selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que les deux extrémités (19) de la traverse (15) sont surélevées et sont reliées chacune à la structure du véhicule par l'un desdits supports élastiques supérieurs (17). 5. Suspension selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'elle comporte un amortisseur (25) connecté à un point bas du bras (3) à l'arrière de l'axe de la roue et à un point haut de la traverse (15). 6. Suspension selon l'une des revendications 1 à 5. caractérisée en ce que chaque élément transversal supérieur (9) s'articule sur le bras associé (3) en avant de la traverse (15) et de ia lame (7).