Brevet FR2652042A1 — publié le 19910322

L'invention a pour objet un dispositif de suspension d'organe pour un véhicule automobile comportant une traverse creuse dont les extrémités sont aménagées pour être fixées aux longerons du véhicule, et un élément élastique de suspension d'organe qui s'appuie sur cette traverse et y est partiellement noyé. Un dispositif de suspension d'organe de conception similaire, connu d'après le document allemand DE-OS 38 10 751, présente, en plus d'une traverse principale dont les extrémités sont équipées pour être fixées aux longerons du véhicule, une poutrelle plus courte qui porte en son milieu l'élément élastique de support d'organe et qui est reliée par ses extrémités, également par l'intermédiaire de supports élastiques, à la travese principale.Alors que ces autres supports élastiques se trouvent complètement noyés dans le profil de la traverse principale qui, à cet endroit, est fermée, le support d'organe plonge quasiment dans une grande ouverture réalisée dans la face supérieure de la traverse principale. Hormis la réduction de la sollicitation à la flexion de la traverse principale grâce à l'élimination d'une application des forces dans sa région médiane, le but de cette conception comportant deux poutrelles de longueur différente est d'augmenter le nombre d'éléments élastiques insonorisants sur le trajet de transmission des forces entre l'organe et les interfaces entre la traverse principale et les longerons du véhicule. L'obtention de la rigidité nécessaire en flexion d'une traverse formant partie intégrante d'un dispositif de suspension d'organe d'un véhicule est rendue difficile à cause de l'espace limité disponible dans le compartiment moteur du véhicule, sous le groupe moto-propulseur, en particulier en raison du fait que le support d'organe est généralement placé au-dessus de la traverse et repose sur celle-ci.Il est vrai que la construction connue décrite ci-dessus élimine largement cet incon vénient - le support d'organe étant alors, comme on l'a indiqué, pratiquement noyé dans le profil de la traverse principale et, de ce fait, en dedans du système de traverses - cependant l'ouverture réalisée dans la traverse et destinée à recevoir le support d'organe entraîne évidemment un affaiblissement de cette traverse, bien que celui-ci soit compensé par la présence de la poutrelle plus courte et par le décalage des points d'attaque des forces davantage vers l'extérieur de la traverse principale. Le but de l'invention est de créer un dispositif de suspension d'organe de ce genre qui, tout en évitant une telle disposition à double traverse, permette de réaliser une traverse de grande rigidité, c'est-à-dire qui possède un grand moment d'inertie géométrique équatorial, même dans un espace réduit, et qui permette d'ajuster librement la courbe caractéristique d'amortissement du support élastique d'organe. Selon l'invention, la réalisation de cet objectif réside dans un dispositif de suspension d'organe du genre mentionné, caractérisé en ce que le support d'organe possède un élement compressible élastique qui est entièrement noyé dans la traverse ainsi qu'une tige de liaison à l'organe, qui passe par un évidement de l'élément compressible et par des évidements alignés de la traverse, repose, par un épaulement, sur l'élément compressible à l'intérieur de la traverse, et dont l'extrémité inférieure, qui se situe à l'extérieur de la traverse, du côté de l'élément compressible opposé à l'épaulement, est placée avec intercalation d'un autre élément élastique compressible en face d'une plaque inférieure de la traverse, sur laquelle s'appuie de l'intérieur l'élément élastique compressible dont le contour possède, pour l'obtention d'une courbe caractéristique prédéfinie de déformation, une forme s'écartant de celle des parois de la traverse qui se trouvent en face de lui et lui servent de faces d'appui. Ainsi, l'invention prévoit la disposition des principaux composants de la suspension d'organe en dedans des contours transversaux de la traverse - monobloc -, des trous de taille relativement petite étant prévus dans les parois supérieure et inférieure de cette traverse pour laisser passer la tige de fixation constituant une partie du support d'organe ; ces trous ont une incidence pratiquement nulle sur la rigidité de la traverse. L'on notera à cet endroit que les termes "supérieur" et "inférieur" sont utilisés en référence à l'état d'incorporation du dispositif de suspension d'organe. D'une manière particulièrement avantageuse, l'invention met à profit les faces intérieures de parois de la traverse creuse, qui sont opposées à l'élément élastique compressible du support, pour assurer l'obtention d'une courbe caractéristique précise (fonction effort-course) de ce support. Les contours extérieurs en vis-à-vis de l'élément compressible, d'une part, et de ces parois, d'autre part, sont conformés de telle façon qu'au fur et à mesure que l'effort de compression exercé par l'organe augmente, un appui croissant s'établisse entre les contours extérieurs de l'élément compressible, d'une part, et les surfaces intérieures des parois opposées de la traverse, d'autre part, et en conséquence, l'élément compressible devient plus rigide. Grâce à l'intégration quasi totale du support d'organe dans la traverse, l'on dispose, pour la réalisation de la traverse, et dans des conditions d'espace données, de pratiquement toute la hauteur prévue pour le logement du dispositif complet de suspension d'organe, étant donné que le support d'organe n'est pas placé sur le dessus de la traverse. Presque toute la hauteur disponible peut donc être occupée par la traverse qui, en plus, est entièrement fermée, hormis les ouvertures de passage de la tige de fixation, déjà mentionnées. Ainsi, on obtient une traverse de grande rigidité en flexion, même lorsque celleci possède des parois relativement minces.De ce fait, l'invention permet également l'emploi de différents matériaux pour la réalisation de la traverse, c'est-à-dire, en dehors de l'utilisation d'acier ou d'aluminium, celle de matières plastiques armées de fibres de verre. D'autres caractéristiques, variantes et avantages de la présente invention ressortiront de la description détaillée qui va suivre, faite en regard des dessins annexés sur lesquels - la figure 1 est une élévation, et - la figure 2 est une vue de dessus du dispositif complet de suspension d'organe en position installée, - les figures 3 et 4 représentent, pour plusieurs variantes de réalisation, des vues en coupe transversale selon la ligne III-III de la figure 1, - les figures 5 à 10 sont des vues de dessus de l'élément compressible du support d'organe, - les figures 11 à 17 représentent des formes en coupe transversale de l'élément compressible, et - les figures 18 à 20 représentent des formes en coupe longitudinale de l'élément compressible. Lorsqu'on considère d'abord les figures 1 et 2, on distingue en 1 la traverse dont les extrémités 2 et 3 sont conçues pour être fixées, par l'intermédiaire de coussinets élastiques insonorisants intercalés 6 et 7, aux longerons 4 et 5 du véhicule. Le profil de la section de la traverse 1 est adapté à celui des couples appliqués. La charge agissant sur la traverse, produite par l'organe non représenté ici, disposé au-dessus de la traverse, est indiquée par la flèche double représentée au-dessus de la partie centrale de la traverse 1. Les efforts sont transmis à la traverse par l'intermédiaire du support élastique d'organe désigné dans son ensemble par 8, qui se compose essentiellement d'un élément compressible 9 placé à l'intérieur de la traverse 1 et de la tige 10 de fixation de l'organe ou d'une patte-support de ce dernier.La tige 10 de fixation possède un diamètre étagé, ce qui crée en 11 un épaulement par lequel elle s'appuie, par l'intermédiaire de la rondelle 12 d'appui, sur l'élément compressible 9. La chambre 1' destinée à recevoir l'élément compressible 9 est fermée dans sa partie inférieure par la plaque 13 qui peut être reliée à la traverse 1 proprement dite au moyen de vis, par exemple, et forme, de ce fait, un constituant de sa paroi inférieure. Cette paroi inférieure, c'est-à-dire la plaque 13, sert d'appui à l'élément compressible 12 et absorbe les efforts de traction dirigés vers le haut, transmis par la tête 14 de la tige 10 de fixation. Comme l'illustre en particulier la figure 2, les parois supérieure et inférieure (y compris, donc, la plaque 13) sont pourvues d'ouvertures 15 laissant passer la tige 10 de fixation. L'un des avantages de l'invention réside dans le fait que l'installation du support 8 d'organe et la fixation de la traverse 1 sur les longerons 4 et 5 peuvent toutes deux être réalisées par le bas. Les figures 1 et 2 montrent que le support d'organe 8 est noyé presque entièrement dans la traverse 1. De cette manière, l'on peut avantageusement faire intervenir les parois de la traverse dans l'établissement d'une caractéristique déterminée du support. Des exemples en sont donnés par les sections transversales représentées sur les figures 3 et 4. En considérant d'abord la figure 3, l'on distingue en 30 et 31 les parois latérales longitudinales d'une traverse qui porte toujours la référence 1. Cette figure montre aussi clairement la paroi supérieure 32 pourvue d'une ouverture 15 laissant passer la tige 10 de fixation, ainsi que la plaque 13 fixée par vis, qui forme un constituant de la paroi inférieure de la traverse 1. Elle présente également une ouverture 15 laissant passer la tige 10 de fixation. Afin que les contraintes en traction, c'est-à-dire les efforts dirigés vers le haut, puissent également être appliquées de façon amortie, la tête 14 de la tige 10 de fixation ne repose pas directement sur la plaque 13, mais sur un autre élément compressible 33 intercalé, une rondelle 34 d'appui étant placée entre l'autre élément compressible 33 et la tête 14 de la tige de fixation. L'intérêt de la conception réside dans la forme des parties de surfaces opposées de l'élément compressible, d'une part, désigné ici par 35, et des parois latérales 30 et 31 de la traverse 1, d'autre part : dans la coupe transversale représentée, les deux parties forment des génératrices de cônes d'angles différents, de telle sorte que lorsque la compression de l'élément compressible 35 augmente, un appui croissant soit établi entre l'élément compressible 35 et les parois 30 et 31, donnant ainsi une rigidité croissante à cet élément. Vers l'intérieur, c'est-à-dire en direction de la tige 10 de fixation, l'élément compressible 35 est pratiquement libre pour permettre des déformations, car le dégagement central 36 de l'élément compressible 35, qui est aligné dans l'axe des ouvertures 15 traversées par la tige 10 de fixation, est réalisé, lui aussi, en forme de cône, de façon qu'il n'y ait pratiquement pas d'application contre la tige 10 de fixation. Dans le cas de la variante de réalisation selon la figure 4, les parois latérales désignées par 40 et 41 ainsi que le contour de l'élément compressible désigné par 42 ont des formes différentes : alors que l'élément compressible 42 possède en coupe transversale la forme d'un cylindre creux, c'est-à-dire que ses génératrices se trouvent sur un cône d'angle nul, les parois latérales 40 et 41 constituent, dans la section représentée ici, une enveloppe conique dont l'angle est inversé par rapport au cône correspondant de la figure 3. Par ailleurs, on distingue sur la figure 4 la butée élastique 43 qui est placée à l'intérieur de la traverse 1 et qui permet d'éviter que la rondelle 12 d'appui ne vienne heurter brutalement la paroi supérieure 44 de la traverse 1. En même temps, l'élément 43 sert d'appui résistant au flambage et de joint d'étanchéité pour interdire l'intrusion, par l'ouverture supérieure 15, de crasse et d'humidité dans la cavité de la traverse 1. L'élément compressible inférieur 33 remplit la même fonction au niveau de l'ouverture 15 inférieure. Les autres figures traitent, elles aussi, de la conception du contour de l'élément compressible, cette conception ayant pour but de leur procurer diverses courbes caractéristiques définies. Ainsi, les figures 5 à 10, sur lesquelles les parois latérales de la traverse sont constamment désignées par les références 50 et 51, montrent successivement un élément compressible 52 ayant une section rectangulaire ou carrée, vue du dessis, un élément compressible 53 dont les surfaces latérales possèdent une forme concave, vues de dessus, un élément compressible 54 dont les surfaces latérales possèdent une forme convexe, vues de dessus, un élément compressible 55 de forme cylindrique circulaire (correspondant ainsi à la figure 4), un élément compressible 56 dont les faces latérales, vues de dessus, ont une partie médiane concave et des parties extérieures droites et, enfin, un élément compressible 57 dont les faces latérales sont, pour ainsi dire, rainurées. Les sections transversales des éléments compressibles (en coupe selon la ligne III-III de la figure 1) peuvent également adopter des formes différentes, comme l'illustrent les figures 11 à 17 L'on y distingue successivement un élément compressible 60 ayant une section transversale rectangulaire (analogie avec la figure 4), un élément compressible 61 de section trapézoïdale tronconique (analogie avec la figure 3), un élément compressible 62 à section trapézoïdale inversée, un élément compressible 63 possédant une section composée d'une partie trapézoïdale et d'une partie cylindrique, un élément compressible 64 ayant une section circulaire, un élément compressible 65 de section transversale biconcave et un élément compressible 66 de section biconvexe. Enfin, comme le montrent les figures 18, 19 et 20, les éléments compressibles peuvent également avoir des formes différentes dans la direction axiale La figure 18 représente en coupe longitudinale un élément compressible 70 de forme rectangulaire, la figure 19 montre des éléments compressibles 71 et 71' ayant des formes trapézoïdales différentes, et la figure 20 illustre en 72 un élément compressible sphérique. Pour compléter simplement la description, l'on notera qu'afin de produire des courbes caractéristiques progressives, les éléments compressibles peuvent comporter des parties de densités différentes (incluant, le cas échéant, des bulles d'air) ou des trous ou canaux disposés à des endroits définis. Ainsi, l'invention fournit un dispositif de suspension d'organe du genre défini, qui est optimisé eu égard à la réalisation d'une traverse rigide en flexion et à l'établissement de courbes caractéristiques prédéfinies pour le support d'organe. REVENDICATIONS 1. Dispositif de suspension d'organe pour un véhicule automobile possédant une traverse creuse dont les extrémités sont aménagées pour être fixées aux longerons du véhicule, et un support élastique d'organe qui s'appuie sur cette traverse et y est partiellement noyé, caractérisé par le fait que le support (8) d'organe possède un élément compressible élastique (9) qui est entièrement noyé dans la traverse (1) ainsi qu'une tige (10) de liaison à l'organe, qui passe par un évidement (36) de l'élément compressible (9) et par des évidements alignés (15) de la traverse, repose, par un épaulement (11), sur l'élément compressible (9) à l'intérieur de la traverse (1), et dont l'extrémité inférieure, qui se situe à l'extérieur de la traverse (1), du côté de l'élément compressible (9) opposé à l'épaulement (11), est placée avec intercalation d'un autre élément élastique compressible (33), en face d'une plaque inférieure (13) de la traverse (1), sur laquelle s'appuie de l'intérieur l'élément élastique compressible (9) dont le contour possède, pour l'obtention d'une courbe caractéristique prédéfinie de déformation, une forme s'écartant de celle des parois (30, 31) de la traverse (1) qui se trouvent en face de lui et lui servent de faces d'appui. 2. Dispositif de suspension selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la paroi inférieure de la traverse (1) est constituée d'une plaque supplémentaire (13). 3. Dispositif de suspension selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que la tige (10) de fixation traverse, au niveau des ouvertures (15) de la traverse (1), des joints (33, 43) d'étanchéité. 4. Dispositif de suspension selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que l'élément compressible supplémentaire (33) constitue un joint d'étanchéité. 5. Dispositif de suspension selon la revendication 3, caractérisé par le fait aucun joint d'étanchéité disposé à l'intérieur de la traverse (1) à proximité de l'épaulement (11) constitue une butée (43) pour la tige (10) de fixation. 6. Dispositif de suspension selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que le contour extérieur de l'élément compressible (35) et les parois latérales opposées (30, 31) de la traverse (1) forment, en coupe transversale, des génératrices de cônes d'angles différents, y compris d'un cône d'angle nul. 7. Dispositif de suspension selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que le contour de l'élément compressible (64), en coupe transversale, est non linéaire. 8. Dispositif de suspension selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que les parties du contour extérieur de l'élément compressible (53) qui sont opposées aux parois (50, 51) de la traverse sont non linéaires, vues de dessus.