Brevet FR2636568A1 — publié le 19900323

L'invention concerne un dispositif de suspension destiné à équiper un train avant ou arrière à roues indépendantes, par exemple directeur, d'un véhicule automobile. Elle vise également un véhicule d'un type quelconque équipé de ce dispositif. On connatt déjà des dispositifs de suspension de trains avant ou arrière à roues indépendantes, par exemple directeurs, de véhicules automobiles et qui comportent des leviers superposés, notamment triangulaires supérieur et inférieur, formant système de liaison roue(s)-châssis du véhicule et respectivement articulés, d'une part sur le châssis du véhicule, et d'autre part, sur un porte-fusée ou pivot solidaire d'une des roues du véhicule. Ces dispositifs comportent, de plus, un élément porteur qui est constitué généralement d'un moyen amortisseur et d'un moyen élastiquement déformable et qui est articulé par une première extrémité sur un des leviers, inférieur ou supérieur, et par une deuxième extrémité sur le châssis du véhicule. Cet élément porteur en coopérant avec le système de liaison roue(s)-châssis du véhicule assure la suspension amortie et élastique du châssis par rapport au sol, et plus particulièrement du châssis par rapport aux roues du véhicule. Ces dispositifs présentent de nombreux inconvénients. En effet, à cause de l'implantation de l'élément porteur entre un des leviers, supérieur ou inférieur, et le châssis du véhicule, ces dispositifs nécessitent d'être pourvus d'une structure complexe afin d'éviter les interférences indésirables qui se produisent entre le levier "libre" qui n'est pas relié à l'élément porteur et l'élément porteur lui-même. Par ailleurs, le montage de ces types de dispositif est difficile et incommode puisqu'il suppose, dans un premier temps, le montage du système de liaison qui forme demi-train sur le châssis du véhicule puis, ensuite, le montage de l'élément porteur, d'une part sur le système de liaison, et d'autre part, sur le chassies du véhicule en un point d'attache souvent peu accessible. De plus, ce type d'implantation fournit une mauvaise répartition des efforts au sein du système de liaison roue(s)-châssis du véhicule puisque le levier qui supporte l'élément porteur est le seul soumis aux efforts de flexion importants transmis par l'élément porteur. Dès lors, il se produit une usure inégale entre autres des articulations ou rotules qui relient les leviers supérieur et inférieur au porte-fusée ou pivot. Ainsi, l'invention a pour but de remédier à ces inconvénients en proposant un dispositif de suspension simple et efficace, facilement et rapidement montable sur le châssis du véhicule et fournissant une répartition appropriée des efforts dans les composants du système de liaison roue(s)-châssis du véhicule. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de suspension destiné à équiper, par exemple, un train directeur d'un véhicule automobile, et du type comprenant un système de liaison roue(s)-châssis du véhicule à leviers superposés supérieur et inférieur respectivement articulés, d'une part sur le châssis du véhicule, et d'autre part, sur un porte-fusée ou pivot portant mobile en rotation l'une des roues du véhicule, ainsi qu'un élément porteur coopérant avec ledit système de liaison en assurant la suspension élastique et/ou amortie du châssis du véhicule par rapport au sol, caractérisé en ce que ledit élément porteur est lié mécaniquement, d'une part au levier supérieur, et d'autre part au levier inférieur avec lesquels il interagit directement. Suivant une autre caractéristique de l'invention, l'élément porteur est monté, d'une part entre les appuis articulés d'un dés leviers précités, tandis qu'il est monté, d'autre part, en porte-à-faux sur l'autre levier. On précisera encore ici que l'élément porteur est monté entre les appuis articulés du levier inférieur tandis qu'il est monté en porte-à-faux sur un bras dit secondaire du levier supérieur. Par ailleurs, le bras secondaire est prévu dans le prolongement axial d'un bras principal, du levier supérieur, qui relie le porte-fusée ou pivot au châssis du véhicule. De plus, suivant une autre caractéristique de l'invention, le bras secondaire vient de matière avec le bras principal pour constituer avec celui-ci un ensemble unitaire. On précisera aussi que les leviers inférieur et supérieur sont des leviers triangulaires. Par ailleurs, l'élément porteur est constitué d'un amortisseur pneumatique ou hydraulique qui est relié de façon articulée par ses extrémités respectives aux leviers supérieur et inférieur et qui coopère avec un ressort coaxial et hélicoïdal de compression. En variante, et selon une disposition connue, l'élément porteur est constitué d'un élément monobloc hydropneumatique ou hydraulique. De plus, l'élément porteur est articulé par ses extrémités respectives sur les leviers supérieur et inférieur par l'intermédiaire de liaisons à rotules et/ou d'articulations élastiques. Mais d'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparattront mieux dans la description détaillée qui suit et se réfère aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemple, et dans lesquels - la figure 1 est une vue en perspective d'un dispositif de suspension conforme à l'invention, dans sa position de montage sur une caisse ou châssis, d'un véhicule ; et - la figure 2 est une vue de côté très schématique du dispositif représenté sur la figure 1, avant montage sur ladite caisse. En se référant aux figures 1 et 2, un dispositif de suspension selon l'invention comporte, d'une part un système de liaison 1 prévu entre chaque roue d'un essieu avant ou arrière et le châssis du véhicule, et d'autre part, un élément porteur 2 assurant la suspension élastique et/ou amortie du véhicule par rapport au sol, et plus particulièrement, du châssis ou caisse par rapport aux roues du véhicule. Le système de liaison roue(s)-châssis du véhicule est constitué de deux leviers superposés, supérieur 3 et inférieur 4, respectivement articulés sur le châssis S du véhicule par l'intermédiaire d'articulations élastiques 5, 6, 7 et 8. D'autre part, les leviers supérieur 3 et inférieur 4 sont respectivement articulés en 10 et en 11 sur un porte-fusée ou pivot 9 par l'intermédiaire d'articulations à rotules1 non représentées. Le porte-fusée ou pivot 9 est lié à l'une des roues du véhicule, qu'il supporte mobile en rotation, et dont il peut assurer l'orientation par l'intermédiaire d'un bras 9a relié à une biellette de commande de direction, de meme non représentée. Chaque levier, supérieur 3 et inférieur 4, est constitué d'un bras principal 3a, 4a reliant le porte-fusée ou pivot 9 au châssis du véhicule. Ces leviers 3, 4, qui sont de préférence des leviers triangulaires, comportent un bras de renforcement 3b, 4b. Les bras de renforcement 3b, 4b sont liés au châssis du véhicule par l'intermédiaire des articulations élastiques respectives 6, 8 tandis qu'ils sont respectivement liés au bras principal correspondant 3a, 4a. Dès lors, on remarquera que les leviers supérieur 3 et inférieur 4 peuvent tourner par rapport à la caisse du véhicule, autour d'axes de rotation respectifs X1 et X2. De plus, le porte-fusée ou pivot 9 peut tourner autour d'un axe de rotation X3 par rapport aux leviers supérieur 3 et inférieur 4 et il peut, de plus, pivoter par rapport aux leviers 3, 4 précités, autour de points de pivotement P1 et P2, visibles sur la figure 2. On précisera ici que les axes de rotation X1 et X2 sont généralement sensiblement parallèles à l'axe longitudinal du véhicule, tandis que l'axe de rotation X3 est généralement disposé dans un plan P qui est sensiblement perpendiculaire au corps du véhicule et qui est formé par des axes longitudinaux respectifs Y1 et Y2 des bras principaux 3a et 4a du levier supérieur 3 et du levier inférieur 4. Dans le but d'optimiser l'implantation, ainsi que les caractéristiques du train, les axes longitudinaux respectifs Y1 et Y2 des leviers triangulaires 3 et 4 sont inclinés l'un par rapport à l'autre dans le plan P, par exemple vertical, formé par ces axes. De plus, le plan P peut être incliné lui-même par rapport à l'axe longitudinal du véhicule. On précisera aussi, que les axes Y1 et Y2, peuvent etre situés dans des plans verticaux respectifs inclinés l'un par rapport à l'autre et/ou respectivement par rapport à l'axe longitudinal du véhicule. L'élément porteur, quant à lui, est monté entre les appuis articulés 7 et 11 du levier inférieur 4, et plus particulièrement sur son bras principal 4a, par l'intermédiaire d'une articulation élastique 12, tandis qu'il est monté en porte-à-faux sur le levier supérieur 3. A cet effet, le levier supérieur 3 comporte un bras secondaire 3c auquel est lié l'élément porteur 2, par exemple par l'intermédiaire d'une articulation à rotule 13. Ainsi, l'élément porteur 2 peut tourner autour d'un axe X4 par rapport au bras principal 4a du levier inférieur 4, tandis qu'il pivote en un point P3 par rapport au bras secondaire 3c du levier supérieur 3. On remarquera donc que l'élément porteur 2 est lié mécaniquement, d'une part au levier supérieur 3, et d'autre part, au levier inférieur 4 pour interagir directement avec ces derniers, notamment lors du mouvement par rapport au sol, ou de la mise en charge, de la caisse ou chassis du véhicule. Par ailleurs, on précisera que le bras secondaire 3c est prévu dans le prolongement du bras principal 3a en s'étendant et en étant orienté vers la caisse ou châssis du véhicule, suivant l'axe longitudinal Y1, sensiblement dans un plan formé par ce dernier et par l'axe de rotation X1. De plus et pour constituer un ensemble unitaire avec le levier 3 auquel il est lié, le bras secondaire 3c avantageusement vient de matière avec le bras principal 3a. L'élément porteur 2, quant à lui, est, par exemple, constitué d'un amortisseur hydraulique ou pneumatique 14 et/ou d'un ressort hélicoIdal de compression 15 pouvant être monté sur l'amortisseur 14 de façon coaxiale à celui-ci, entre deux flasques 16 et 17 respectivement fixés sur la tige et sur le corps de 1'amortisseur 14; En variante, l'élément porteur 2 peut être constitué d'un élément monobloc hydropneumatique, assurant, à la fois, les fonctions de l'amortisseur et du ressort ou d'un élément monobloc hydraulique. On précisera, par ailleurs, que l'axe de rotation X3 du porte-fusée ou pivot 9, comme on le voit sur la figure 1, est de façon classique sensiblement incliné par rapport à la verticale dans le plan transversal au corps du véhicule formé par les axes longitudinaux Y1 et Y2 pour permettre le retour des roues directrices, non représentées, après orientation de celles-ci, lors du braquage et du changement de direction du véhicule. Bien entendu, l'axe longitudinal Y3 de l'élément porteur 2, normalement chargé, se retrouve incliné de façon sensiblement correspondante. La figure 2 représente le dispositif de suspension sensiblement précomprimé avant son montage sur la caisse du véhicule. On remarquera que les axes de rotation X1 et X2 des leviers respectifs supérieur 3 et inférieur 4 ont été décalés transversalement l'un de l'autre d'une distance D afin de permettre une implantation de l'élément porteur 2 dans une position sensiblement verticale. On comprend donc que le dispositif selon l'invention assure une bonne répartition des efforts entre le levier supérieur 3 et le levier inférieur 4 en les faisant coopérer directement et simultanément avec l'élément porteur 2. Cette disposition permet, en conséquence, une bonne répartition des efforts sur les articulations du porte-fusée ou pivot 9, prévues en 10 et en 11 entre celui-ci et les leviers 3 et 4. De même, on obtient grâce à cette disposition un meilleur équilibrage de la roue solidaire du porte-fusée ou pivot 9 puisqu'il se produit une variation non linéaire de l'effort appliqué à cette roue. On remarquera donc que le dispositif selon l'invention peut être rapidement et facilement monté sur la caisse du véhicule puisque le système de liaison 1 et l'élément porteur 2 constituent une structure unitaire susceptible d'être assemblée et préparée séparément et de façon indépendante en dehors de son montage sur le châssis du véhicule. On élimine ainsi le montage difficile de l'élément porteur sur le châssis puisque l'élément porteur 2 est désormais exempt de toute liaison mécanique directe avec ledit châssis. On peut donc assurer le montage de la structure unitaire système de liaison 1-élément porteur 2 sur le châssis du véhicule en phase finale de la chaine de montage, par exemple par l'intermédiaire d'un moyen de montage automatisé, tel qu'un robot. En outre, le montage ou le démontage de l'élément porteur peut s'effectuer simplement par compression du ressort, sans aucune autre intervention sur les pièces constituant la structure ou ensemble. Bien entendu; l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et illustré et qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. Au contraire, l'invention comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci sont effectuées suivant son esprit. REVENDICATIONS 1. Dispositif de suspension destiné à équiper, par exemple, un train directeur-d'un véhicule automobile et du type comprenant un système de liaison (1) roue(s)-châssis du véhicule à leviers superposés supérieur (3) et inférieur (4) respectivement articulés, d'une part sur le châssis du véhicule, et d'autre part, sur un porte-fusée ou pivot (9) portant mobile en rotation l'une des roues du véhicule, et un élément porteur (2) coopérant avec ledit système de liaison (1) en assurant la suspension élastique et/ou amortie du châssis du véhicule par rapport au sol, caractérisé en ce que ledit élément porteur (2) est lié mécaniquement, d'une part au levier supérieur (3), et d'autre part au levier inférieur (4) avec lesquels il interagit directement. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit élément porteur (2) est monté, d'une part, entre les appuis articulés (11, 7) d'un des leviers précités, tandis qu'il est monté, d'autre part, en porte-à-faux sur l'autre levier. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit élément porteur (2) est monté entre les appuis articulés (11, 7) du levier inférieur (4), tandis qu'il est monté en porte-à-faux sur un bras (3c) dit secondaire, du levier supérieur (3). 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit bras secondaire (3c) est prévu dans le prolongement axial d'un bras principal (3a), du levier supérieur (3), qui relie le porte-fusée ou pivot (9) au châssis du véhicule. 5. Dispositif selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que le bras secondaire (3c) vient de matière avec le bras principal (3a) pour constituer avec celui-ci un ensemble unitaire. 6. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les leviers, supérieur (3) et inférieur (4), sont des leviers triangulaires. 7. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément porteur (2) est constitué d'un amortisseur hydraulique ou pneumatique (14), qui est relié de façon articulée par ses extrémités respectives aux leviers supérieur (3) et inférieur (4) et qui coopère avec un ressort coaxial et hélicoïdal de compression (15). 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément porteur est un élément monobloc hydropneumatique ou hydraulique. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément porteur (2) est articulé par ses extrémités respectives sur les leviers supérieur (3) et inférieur (4) par l'intermédiaire de liaisons à rotule et/ou d'articulations élastiques. 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les axes longitudinaux (Y1) et (Y2) des leviers respectifs (3) et (4) sont inclinés l'un par rapport à l'autre dans un plan (P), par exemple vertical, formé par ces axes, et/ou en ce que le plan (P) est lui-même incliné par rapport à l'axe longitudinal du véhicule. 11. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que les axes longitudinaux (Y1) et (Y2) sont situés dans des plans verticaux qui sont inclinés l'un par rapport à l'autre et/ou par rapport à l'axe longitudinal du véhicule. 12. Véhicule automobile équipé d'un dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 11.