Brevet FR2630798A1 — publié le 19891103

-1- Dans certaines suspensions de véhicule automobile, le bras de suspension est relié à la caisse du véhicule (ou à une traverse fixée à la caisse) au moyen d'une articulation permettant un mouvement relatif des deux pièces autour d'un axe de rotation sensiblement paral- lèle à la direction longitudinale du véhicule. C'est le cas notamment des suspensions dans lesquelles le bras est en forme de triangle. Ces articulations comportent habituellement des axes cylindriques en matériau rigide servant à relier le triangle à la caisse du véhicule et disposés suivant l'axe de rotation. Cette disposition entraîne des dif- ficultés lors du montage pour la mise en place de ces axes, car d'autres pièces du véhicule peuvent se trou- ver au voisinage de l'articulation, en avant ou en ar- -2- rière de celle-ci. Or, on cherche de plus en plus à l'heure actuelle à monter les véhicules automobiles à l'aide de robots. Il est donc souhaitable de réali- ser des articulations dont la disposition permet d'avoir une bonne accessibilité pour le robot. La présente invention a pour objet une articulation élastique qui résout ce problème. Cette articulation qui permet de relier une première pièce à une seconde pièce présentant une partie en forme de chape avec deux ailes parallèles, est ca- ractérisée en ce qu'elle comprend un élément rigide intérieur dont la surface extérieure présente deux par- ties diamétralement opposées en forme de secteurs cy- lindriques et qui comporte des moyens de guidage pour deux éléments de fixation aux ailes de la seconde pièce, ces moyens de guidage étant écartés l'un de l'au- tre dans la direction de l'axe des secteurs cylindriques et disposés sensiblement dans leur plan médian, et deux éléments en matière élastique dont chacun est au -20 contact d'une part avec l'une des parties cylindriques et d'autre part avec un élément extérieur faisant par- tie de la première pièce ou fixé à cette dernière. Des éléments élastiques peuvent également être dispo- sés entre les tranches de l'élément rigide intérieur et l'élément extérieur. -3- Les éléments élastiques permettent un débattement an- gulaire relatif des deux pièces autour de l'axe des portions cylindriques, un déplacement élastique linéai- re relatif suivant cet axe, et un déplacement élastique linéaire suivant une direction parallèle au plan des ailes et perpendiculaire à l'axe des portions cylindri- ques. De préférence l'articulation comprend un élement rigide extérieur dans lequel l'élément intérieur peut être logé et qui peut être fixé à la première pièce, des élé- ments élastiques étant interposés entre les deux élé- ments rigides extérieur et intérieur. La présente invention a également pour objet une sus- pension de roue de véhicule automobile comportant un bras relié par au moins une articulation d'une part à la fusée de la roue et d'autre part à la caisse du vé- hicule. Cette suspension est caractérisée en ce que la ou les articulations reliant le bras à la caisse sont du type défini précédemment. On a décrit ci-après, à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation de l'articulation élastique se- lon l'invention et de la suspension qui en fait appli- cation, avec référence aux dessins annexés dans les - quels.: - 4 La Figure i est une vue en perspective des élé- ments de l'articulation et des pièces qu'elle re- lie; La Figure 2 est une vue en coupe transversale de l'articulation suivant II-II de la Figure 3; La Figure 3 est une vue en coupe axiale suivant III-III de la Figure 2; La Figure 4 est une vue semblable à la Figure 3 d'une variante; La Figure 5 est une vue en perspective de la sus- pension. Telle qu'elle est représentée au dessin, l'articulation selon l'invention est destinée à assurer la liaison en- tre une pièce A présentant une partie en forme de chape avec deux ailes parallèles A1 et une pièce B représen- tée en coupe, les deux pièces devant pivoter l'une par rapport l'autre autour d'un axe X-X'. Cette articulation comprend un élément intérieur rigide 1 et un élément extérieur rigide 2. La surface extérieure de l'élément 1 présente deux parties la et lb qui sont en forme dé secteurs cylindriques et diamétralement op- posées; cet élément porte deux paires lc et ld de colon- nettes périphériques dirigées radialement et diamétra- - 5- lement opposées, les deux paires étant écartées l'une de l'.autre dans la direction de l'axe X-X' de la piè- ce 1 et disposées sensiblement dans le plan médian des parties la et lb. Ces colonnettes sont creuses et per- mettent le passage de boulons de fixation 3 traversant des trous A2 des ailes A1, les deux trous A2 d'une mé- me aile étant écartés l'un de l'autre dans la direction de l'axe de pivotement des deux pièces A et B. L'élé- ment 2 a la forme d'une boite ouverte sur deux de ses faces longitudinales opposées et a des dimensions lui permettant de contenir l'élément 1; sur les autres fa- ces il peut être fixé sur la pièce B par exemple par en- cliquetage et comporte à cet effet des excroissances 4 propres à pénétrer dans un logement B1 de la pièce B; on pourrait également prévoir des excroissances telles que 5 enserrant cette pièce B. Des éléments en matériau élastique 6a et 6b sont inter- posés entre la pièce 1 et les faces longitudinales fer- mées de la pièce 2; ces éléments comportent des inserts 7a et 7b et sont adhérisés à la pièce 1 et/ou à la piè- ce 2. Des éléments en matériau élastique 8a et 8b sont également interposés entre les tranches de la pièce 1 et les faces latérales de la pièce 2; ces éléments com- portent des inserts 9a et 9b et sont adhérisés à la pièce 1 et/ou à la pièce 2. L'articulation qui vient d'être décrite est facile à monter. On peut contrôler les raideurs en fonction de la direction du mouvement, les éléments élastiques 6a et 6b qui interviennent lors d'un effort situé dans un plan perpendiculaire à l'axe X-X' pouvant avoir une raideur différente de celle des pièces 8a et 8b qui in- terviennent lors d'un effort dirigé selon cet axe. Il est préférable que les éléments élastiques soient précontraints. Pour cela, on peut prévoir un élément extérieur 2 en une seule pièce, comme représenté aux Figures 1 à 3 et donner à l'ensemble des dimensions qui permettent d'obtenir cette précontrainte. On peut également réaliser l'élément extérieur 2 en plusieurs pièces 2a, 2b, 2c et 2d, comme représenté à la Figure 4. Cette solution est intéressante car, ini- tialement, la matière élastique n'est pas comprimée. C'est au montage dans la pièce B que les différentes parties de l'élément extérieur se rapprochent en com- primant ainsi la matière élastique. A la Figure 4, l'élément est en quatre parties; mais il pourrait n'en comporter que deux respectivement les deux portions adjacentes 2c et 2d et les deux portions adjacentes 2b et 2c. La Figure 5 montre l'application de l'articulation se- lon l'invention à une suspension de roue d'un véhicule automobile. Cette suspension comporte un triangle de suspension 10 qui porte deux chapes 10a reliées chacune à la caisse 11 du véhicule par une articulation selon l'invention et qui est-relié par un piyot 12 à la fu- sée 13 de la roue. Les boulons 3 sont verticaux, ce qui permet de les introduire par dessous le véhicule. Il va de soi que la présente invention ne doit pas être considérée comme limitée au mode de réalisation décrit et représenté mais en couvre, au contraire, toutes les variantes. C'est ainsi, en particulier, qu'on peut ne pas prévoir les éléments 8a et 8b. On pourrait égale- ment prévoir une masse en matière élastomère qui, au repos, ne serait pas en contact avec l'élément exté- rieur 2, le contact et, par suite, la compression de la matière élastomère ne se faisant que si l'amplitude du mouvement dans la direction de l'axe X-X' dépasse une valeur prédéterminée. Par ailleurs, les faces in- ternes 2a de la pièce 2 pourraient être planes et non cylindriques. Enfin, au lieu d'utiliser les colonnettes lc et ld, on pourrait utiliser une pièce 1 de forme pa- rallélépipédique ayant deux renflements latéraux consti- tuant lesdites parties cylindriques, les moyens de gui- -8- dage des éléments de fixation étant constitués par des perçages ayant même orientation que les colonnettes. Revendications 1. Articulation élastique destinée à relier une première pièce B à une seconde pièce A présentant-une partie en forme de chape avec deux ailes parallèles A1, caractérisée en ce qu'elle comprend un élément rigide intérieur (1)dont la surface extérieure présente deux parties (Ja et ib) diamétralement opposées en forme de secteurs cylindriques et qui comporte des moyens de gui- dage (]c et ld) pour deux éléments de fixation (3) aux ailes A1 de la seconde pièce, ces moyens de guidage étant écartés l'un de l'autre dans la direction de l'axe des secteurs cylindriques et disposes sensible- ment dans leur plan médian, et deux éléments en matière élastique (6a et 6b) dont chacun est au contact d'une part avec l'une des parties cylindriques (la et lb) et d'autre part avec un élément extérieur (2) faisant par- tie de la première pièce ou fixé à cette dernière. 2. Articulation selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre des éléments élastiques (8a et 8b) disposés entre les tranches de l'élément rigide intérieur et l'élément extérieur (2). 3. Articulation selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que l'élément extérieur (2) contient - 10 - l'élément intérieur, est indépendant de la première pièce B, et peut être fixé à celle-ci. 4. Articulation selon la revendication 3, caractérisée en ce que l'élément extérieur (2) est d'un seul tenant. 5. Articulation selon la revendication 3, caractériséeen ze que l'élément extérieur (2) est réa- lisé en plusieurs parties séparées. 6. Articulation selon l'une des revendications précé- dentes, caractérisée en ce que les moyens de guidage sont cons- titués par des colonnettes creuses (lc et ld) disposées radialement et permettant le passage de boulons de fixation (3). 7. Articulation selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 5, caractérisée en ce que l'élément (1) a une forme paral- lélépipédique avec deux renflements latéraux constituant lesdits secteurs cylindriques et en ce que les moyens de guidage des éléments de fixation (3) sont constitués par des perçages prévus dans cet élément (1). 8. Articulation selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 7, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre au moins - il - un insert rigide (7a-7b, 9a ou 9b) à l'intérieur de l'un au moins des éléments élastiques. 9. Articulation selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 8, caractérisée en ce que chaque élément.élastique est adhérisé à l'élément rigide intérieur (1) et/ou à l'élément extérieur (2). 10. Suspension de roue d'un véhicule automobile compor- tant un bras (10) relié par au moins une articulation d'une part à la fusée (13) de la roue et d'autre part à la caisse (11) du véhicule, caractérisée en ce que la (ou les) articulation (s) reliant le bras (10) à la caisse (11) du véhicule est du type défini à l'une quelconque des revendications 1 à 9. 11. Suspension selon la revendication 10, caractérisée en ce que la chape (10a) est portée par le bras (10). 12. Suspension selon la revendication 10 ou 11, caractérisée en ce que le bras est un triangle de suspension.