Brevet FR2675083A1 — publié le 19921016

L'invention concerne une suspension d'essieu pour véhicule automobile dans laquelle les deux roues sont reliées par un essieu qui est suspendu au châssis du véhicule à l'aide de ressorts à lames disposés en sens longitudinal et qui est retenu en torsion par rapport à ce châssis de véhicu- le. Des suspensions d'essieu de ce genre sont utilisées dans la construction automobile moderne pour les roues arrières des véhicules légers qui sont souvent aussi10 des voitures à roues avant motrices En l'occurrence, le dispositif de retenue a pour rôle de protéger les ressorts à lames contre le coup dit de raquette, dû au couple résistant lors du freinage. Une suspension d'essieu du genre en question est connue d'après le document DE-OS 31 40 367 Les avantages de ce type de suspension simple et bon marché parce que les ressorts guident aussi l'essieu, et avec une construction légère du corps de la voiture car un ressort à lames transmet les forces au corps de la voiture en deux points grandement éloignés l'un de l'autre sont contre-balancés par ses inconvénients: importance des masses non suspendues, encombrement considérable entre les roues et absence de bon comportement de direction en roulement libre En outre, lors de la compression du ressort, le corps de l'essieu se déplace dans le sens de la longueur du véhicule de sorte que le dispositif de retenue, qui représente alors aussi un élément de construction travaillant à la flexion, ne peut pas être lié fermement au châssis du véhicule. D'après le document EP-OS 140 845, est certes connu un essieu reliant les deux roues, qualifié communément d'essieu rigide, mais il s'agit là d'un essieu suspendu à des ressorts hélicoïdaux Il en résulte une construction nota- blement plus compliquée et plus coûteuse qui nécessite des éléments de guidage supplémentaires Ces éléments consistent en deux bras de liaison qui forment avec l'essieu un quadri- latère articulé, et en un élément de retenue ayant une élasticité déterminée en conséquence, qui certes est mobile en sens vertical, mais ne l'est pas en sens longitudinal. Grâce à ce disjonctif de guidage, l'essieu participe à la direction en fonction des forces latérales, c'est-à-dire que, en vue de dessus, l'essieu dans son ensemble modifie sa position par rapport au châssis du véhicule Il s'en suit que, du fait des bras de liaison disposés obliquement, et de la présence des ressorts hélicoï-10 daux, l'espace libre entre les roues reste encore restreint. L'invention a donc pour but de parvenir à une construction d'essieu aussi peu coûteuse et aussi peu encombrante que possible qui présente aussi un bon comporte- ment de direction en roulement libre. Ce résultat est obtenu par l'invention grâce au fait que le corps de l'essieu est coudé en U vers l'avant et il s'applique contre le châssis du véhicule en un point d'articulation médian, ce point d'articulation étant mobile dans le sens de la longueur du véhicule mais fixe en sens vertical. Grâce au-coudage en U vers l'avant du corps de l'essieu et parce que la position de ce corps d'essieu dans le véhicule ne change pas, il reste, à cause des ressorts à lames qui rendent superflus les éléments de guidage, beaucoup de place libre, en particulier lorsque le corps d'essieu est coudé presque à angle droit Cet espace libre suffit même au logement d'un accumulateur dans les véhicules à entraînement électrique En outre, en cas de collision, le corps de l'essieu protège alors les occupants contre l'énergie cinétique de l'accumulateur. Le dispositif de retenue mobile dans le sens longitudinal du véhicule prévu pour le corps de l'essieu tient compte du fait que celui-ci se déplace dans le sens de la marche lorsque les ressorts à lames fléchissent, tout en permettant néanmoins la transmission des couples de réaction qui prennent naissance lors des accélération et des freina- ges, ce qui, à tout point de vue, bénéficie aux ressorts à lames. De plus, étant donné que la plus grande partie du corps de l'essieu se trouve au voisinage de l'axe de pivotement de ce corps d'essieu au moment de la compres- sion du ressort, les masses non suspendues sont moindres et la partie disposée transversalement du corps d'essieu peut, avec un dimensionnement approprié, agir comme un stabilisa-10 teur. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, le dispositif de retenue est une biellette pendulaire sensiblement verticale, c'est-à- dire un élément particulièrement peu coûteux et peu encombrant, qui ne gêne pas les mouvements horizontaux du corps d'essieu mais raidit celui- ci en sens vertical et agit aussi en contrariant les oscillations de flexion du corps d'essieu. Selon un perfectionnement de l'invention, le point d'articulation est placé sensiblement en alignement avec les points d'articulation avant des ressorts à lames De cette façon, la déviation de la biellette pendulaire est peu importante et la position de l'axe de roulis est favora- blement influencée L'axe de roulis est la ligne droite joignant le centre de roulis de l'essieu au point d'articu- lation Sa position détermine le comportement de direction en roulement libre du véhicule. Enfin, lorsque le point d'articulation est situé plus bas que le centre de roulis et/ou se trouve en dessous de l'axe de roulis, on obtient un axe de roulis incliné vers l'avant et vers le bas, ce qui aboutit au comportement sous-vireur de la direction en roulement libre, généralement souhaité, en cas de roulis du véhicule autour de son axe longitudinal (plus précisément autour de l'axe de roulis) sans que soit modifiée toutefois la position du corps de l'essieu en vue de dessus. Une suspension d'essieu selon l'invention sera décrite ci-après uniquement à titre d'exemple, en référence aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue de côté d'une suspension d'essieu conforme à l'invention; la figure 2 est une vue partielle de dessus qui correspond à la figure 1; la figure 3 est une vue axonométrique, avec l'axe de roulis représenté. Sur les figure 1 et 2, la référence numérique 1 désigne un châssis ou corps de véhicule représenté seu- lement en partie et la référence 2 désigne l'ensemble de l'essieu arrière qui porte sur des fusées à roulements à biles 3 des roues 4 et qui est équipé d'amortisseurs 5. L'essieu arrière 2 est suspendu à l'aide de ressorts à lames 6 qui sont montés sur le corps de véhicule 1 par l'intermé- diaire d'axes oscillants 7 à l'arrière et d'axes à position fixe 8 à l'avant. Un essieu 10 reliant les deux roues 4 est constitué par un tube cintré ou à profil similaire qui est coudé en U dans l'ensemble De préférence, il est coudé de façon à composer une traverse 11 rectiligne et des bras longitudinaux 12, pour qu'il soit possible de loger, par exemple, un accumulateur 9 dans l'espace existant entre les roues Mais il pourrait s'agir aussi d'une surface de charge surbaissée ou d'un coffre à bagages Les bras longitudinaux 12 peuvent être rectilignes ou bien, comme le montre la figure 1, ils peuvent être incurvés supplémentairement, en 13, en fonction des données d'ordre constructif et géométri- que relative à l'essieu. Au milieu du corps de l'essieu 10 se trouve un point d'articulation 14 Il est relié par un col 15 au corps de l'essieu 10, mais, comme il est esquissé en trait interrompu sur la figure 1, en 16, il pourrait être disposé directement sur ce corps de l'essieu Sur le point d'articu- lation 14 agit, par exemple par l'intermédiaire d'un joint à rotule 18, une biellette pendulaire 17 qui, grâce à un joint à rotule 19 supérieur, agit sur une console 20 reliée fermement au châssis 1 du véhicule. Sur la figure 3 sont représentées schémati- quement les relations cinématiques de la suspension d'essieu arrière selon l'invention Le point d'attaque du ressort à lames 6 sur le corps de l'essieu 10 est désigné par la référence B et l'axe d'oscillation d'un bras longitudinal10 rigide fictif correspondant cinématiquement au ressort à lames est désigné par Bo La référence K désigne le centre de roulis qui est situé au milieu de la ligne droite joignant entre eux les deux points B situés de part et d'autre, dans le plan de symétrie E vertical des roues. Avec un essieu rigide habituel avec ressorts à lames selon l'état de la technique, l'axe de roulis S se place parallèlement à la ligne droite joignant entre eux les deux points B, Bo et passe par le centre de roulis K Il est dirigé vers l'avant et vers le haut lorsque les deux extrémi- tés du ressort à lames sont articulées à la même hauteur. Mais si, comme le montre la figure 1, les ressorts à lames possèdent chacun un axe avant 8 d'articulation qui est situé plus bas que l'axe arrière 7 d'articulation du ressort à lames, l'axe de roulies S est sensiblement horizontal. Avec la suspension de l'essieu selon l'inven- tion, l'axe de roulis W coïncide avec la ligne droite joignant le centre de roulis K au point d'articulation 14 du corps de l'essieu 10 représenté schématiquement avec la biellette pendulaire 17 Il est à remarquer que cet axe W est incliné vers l'avant et vers le bas et qu'il se trouve sous l'axe de roulement R qui est la ligne droite joignant entre eux les centres de roulis K de l'essieu avant et de l'essieu arrière Cela signifie qu'en cas de roulis du véhicule, le corps de l'essieu se déplace dans le sens du sous-virage quand par exemple dans une courbe, le véhicule s'incline vers l'extérieur, mais dans ce cas seulement Mais comme cet ajustement n'intervient que lors de la compression du ressort situé du côté de l'extérieur de la courbe et de la détente correspondante du ressort situé du côté de l'intérieur de la5 courbe, il ne s'accompagne d'aucun déplacement latéral du corps de l'essieu. Il est donc extrêmement simple, par le choix de la hauteur du point d'articulation 14, de régler la position de l'axe de roulis W et par conséquent d'ajuster à10 volonté le comportement sous-vireur ou sur-vireur du véhicu- le Sur la figure 3, le point d'articulation 14 est situé plus bas que l'axe avant 8 d'articulation des ressorts à lames et que l'axe de roulis R. Tout en restant dans le cadre de l'invention, il est possible d'apporter des variantes à l'exemple de réalisation représenté Par exemple, la biellette pendulaire 17 peut être constituée différemment et peut être reliée d'une façon différente au point d'articulation 14 et au corps de véhicule 1. REVENDICATIONS 1 Suspension d'essieu pour véhicule automo- bile dans laquelle les deux roues sont reliées par un essieu qui est suspendu au châssis du véhicule à l'aide de ressorts5 à lames disposés en sens longitudinal et qui est retenu en torsion par rapport à ce châssis, caractérisé en ce que le corps de l'essieu ( 10) est coudé en U vers l'avant et il s'applique contre le châssis du véhicule en un point médian d'articulation ( 14), ce point d'articulation ( 14) étant10 mobile dans le sens de la longueur du véhicule mais fixe en sens vertical. 2 Suspension d'essieu selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de retenue en torsion est une biellette pendulaire ( 17) sensiblement verticale. 3 Suspension d'essieu selon la revendication 1, caractérisé en ce que le point d'articulation ( 14) se trouve essentiellement en alignement avec les points d'arti- culation avant ( 8) des ressorts à lames ( 6). 4 Suspension de l'essieu selon la revendica- tion 3, caractérisé en ce que le point d'articulation ( 14) est situé plus bas que le centre de roulis (K) de l'essieu et/ou que l'axe de roulis (R) de l'ensemble du véhicule.