Brevet FR2701674A1 — publié le 19940826

La présente invention se rapporte à une suspension à barre de torsion pour roue, notamment arrière, de véhicule automobile, avec filtrage des vibrations. On connaît divers types de suspensions comprenant un bras oscillant sur lequel est montée une roue de véhicule automobile et qui coopère avec un amortisseur articulé sur la caisse du véhicule. Souvent, et par exemple dans le cas d'une suspension pour roue arrière, au moins une barre de torsion est rendue solidaire en rotation du bras par l'une de ses extrémités, tandis que l'autre est solidaire de la caisse. Ainsi, la barre se déforme élastiquement en torsion sous l'effet des débattements du bras, ce qui a pour effet d'améliorer la stabilité et la tenue de route du véhicule. Fréquemment, l'extrémité de la barre qui est solidaire de la caisse est fixée sur un organe de support de l'autre bras oscillant, lui-même rigidement monté sur la caisse. Cependant, si la barre de torsion d'une suspension est rigidement montée sur la caisse, celle-ci participe à la propagation des vibrations de la suspension vers l'habitacle du véhicule. Aussi, on a déjà proposé de fixer l'une des extrémités de la barre de torsion sur une traverse qui est montée sur la caisse à l'aide d'un dispositif de filtrage, comme par exemple des supports élastiques interposés entre la traverse, et donc la barre, et la caisse du véhicule. Toutefois, une telle solution est encombrante, lourde et onéreuse. Par conséquent, la présente invention a pour but de proposer une suspension à barre de torsion avec un dispositif de filtrage simple, efficace et léger, qui pallie notamment les inconvénients de l'art antérieur énoncés plus haut. A cet effet, l'invention a pour objet une suspension, notamment pour roue arrière de véhicule automobile, et du type comprenant un bras oscillant sur lequel est montée la roue, au moins une barre de torsion dont une extrémité est solidaire en rotation dudit bras, tandis que l'autre extrémité est solidaire de la caisse du véhicule, ainsi qu'un dispositif de filtrage interposé entre la barre de torsion et la caisse, caractérisée en ce que le dispositif comporte des premiers moyens de filtrage, aptes à maintenir la barre sur la caisse, et des seconds moyens de filtrage permettant d'immobiliser en rotation ladite barre par rapport à la caisse. Selon une autre caractéristique, les premiers moyens de filtrage sont situés à l'extrémité de la barre qui est solidaire de la caisse. Avantageusement, les premiers moyens de filtrage sont constitués par une articulation élastique dont l'axe est confondu avec celui de la barre de torsion. Dans ce cas, l'articulation élastique précitée peut comprendre un embout cylindrique solidaire de la barre et coaxial à celle-ci, ainsi qu'un bloc élastiquement déformable interposé entre cet embout et un organe solidaire de la caisse, et un mécanisme d'assemblage de l'organe avec le bloc et l'embout. D'autre part, les seconds moyens de filtrage peuvent comprendre une biellette fixée sur la barre et apte à venir en appui contre une pièce montée sur la caisse du véhicule par l'intermédiaire d'un bloc élastique. De préférence, les deuxièmes moyens de filtrage se trouvent à proximité de l'extrémité de la barre qui est solidaire de la caisse. Selon encore une autre caractéristique, le bras oscillant de la suspension est monté à rotation autour d'un axe s'étendant à peu près perpendiculairement à la direction longitudinale du véhicule, et sensiblement parallèle à celle de la barre de torsion. On notera ici que, dans le cas où la suspension fait partie d'un train de véhicule qui comprend notamment deux bras oscillants et deux barres de torsion respectivement solidaires en rotation de l'un desdits bras, chacune de ces barres est ancrée par une extrémité dans un fût de support de l'un des bras du train, tandis que la biellette précitée, qui est fixée à l'autre extrémité de cette barre, vient en appui contre le fût de l'autre bras du train, chaque fût, qui constitue donc la pièce d'appui précitée, étant monté à rotation par l'intermédiaire d'une douille élastique sur un arbre de guidage lui-même monté sur un organe de support fixé à la caisse. Suivant un mode de réalisation, la biellette vient directement en appui contre la pièce précitée. Suivant un autre mode de réalisation, la biellette vient en appui contre la pièce précitée par l'intermédiaire d'un patin élastique ou analogue. Mais d'autres avantages et caractéristiques de l'invention ressortiront mieux de la description détaillée de modes de réalisation donnés uniquement à titre d'exemples, qui suit et se réfère aux dessins annexés, dans lesquels: - la figure 1 est une vue schématique, partielle et en perspective d'un train de véhicule automobile, équipé d'une suspension conforme à un mode de réalisation de l'invention; - la figure 2 est une demi-vue similaire à la figure 1 et représentant un autre mode de réalisation de l'invention, - la figure 3 est une vue partiellement en coupe d'un détail d'une suspension visible sur la figure 1; - la figure 4 est une vue en coupe suivant la ligne IV-IV de la figure 3, - la figure 5 est une vue similaire à la figure 3, mais illustrant un détail de la suspension visible sur la figure 2; et - la figure 6 est une vue en coupe suivant la ligne VI-VI de la figure 5. Sur les figures 1 et 2, on a représenté schématiquement en trait interrompu des roues R d'un véhicule automobile quelconque, ainsi que la direction longitudinale L de ce dernier. Chaque roue R est montée sur la caisse (non représentée) du véhicule, à l'aide d'une suspension 1. On voit que chacune des suspensions 1 est du type comprenant un bras oscillant 10, qui est relié à la caisse du véhicule à l'aide d'une part d'une articulation, et d'autre part d'un élément amortisseur 11. Le bras 10 coopère avec une barre de torsion 20 de la suspension 1. L'une des extrémités de cette barre de torsion 20 dite "mobile" est rendue solidaire en rotation du bras 10, tandis que son autre extrémité dite "fixe" est solidaire de la caisse du véhicule. Afin d'éviter que les vibrations de la suspension 1 ne soient transmises à l'habitacle du véhicule par la barre de torsion 20, un dispositif de filtrage de ces vibrations est interposé entre la caisse du véhicule et l'extrémité fixe de cette barre 20. Conformément à l'invention, le dispositif de filtrage de la suspension 1 comporte des premiers moyens de filtrage 30, aptes à maintenir la barre 20 sur la caisse du véhicule et des seconds moyens de filtrage 40 qui permettent d'immobiliser en rotation ladite barre par rapport à la caisse. Sur les figures 1 et 2, on a désigné en T des trains de véhicules automobiles qui comprennent chacun deux suspensions 1, et donc deux barres de torsion 20. Avant de décrire les moyens de filtrage 30 et 40, la structure générale des trains T va être expliquée. I1 convient toutefois de noter que la présente invention peut s'appliquer à d'autres types de suspensions que celles des trains T illustrés et que dans les exemples des figures, les mêmes références désignent des éléments similaires ou identiques. Chaque train T comprend notamment deux bras oscillants 10, dont sont respectivement solidaires en rotation les deux barres de torsion 20. Ici, les trains T sont des trains arrières de véhicules, et les bras oscillants 10 sont des bras tirés dont la portion avant est articulée sur la caisse, tandis que la roue R correspondante est montée sur leur partie arrière. Chaque bras oscillant 10 est articulé à l'aide d'un arbre de guidage 15 dont l'axe géométrique Y-Y' (figures 3 à 5), s'étend à peu près à l'horizontale, et perpendiculairement à la direction longitudinale L du véhicule. De plus, chaque bras oscillant 10 possède un fût de support 12 approximativement cylindrique, qui s'étend sensiblement suivant Y Y' et qui relie le bras 10, dont il fait partie, à l'arbre de guidage 15 correspondant. Cet arbre 15 est monté sur la caisse du véhicule par l'intermédiaire d'un organe de support 53.Cet organe de support 53 présente ici la forme d'une platine qui est directement fixée sur la caisse du véhicule, par exemple à l'aide de vis, dont seuls les axes 535 et 536 sont visibles sur les figures. On voit sur les figures 1 et 2 que chaque train T possède un carter transversal ou central 13. Le carter central 13 de chaque train a une forme à peu près cylindrique et s'étend suivant Y-Y' entre les deux fûts de support 12 de ce train, pour former un essieu avec les éléments 1 1 et les bras oscillants 10. I1 convient également de noter ici que les barres de torsion 20 sont, suivant l'exemple illustré, sensiblement rectilignes et parallèles à l'axe de rotation Y-Y'. En conséquence, l'axe longitudinal X-X' de chacune de ces barres 20 est sensiblement parallèle à l'axe d'articulation Y-Y' autour duquel débattent les bras oscillants 10. On remarque sur les figures 3 à 6 que les moyens 30 sont situés à l'extrémité fixe de la barre 20 qu'ils maintiennent sur la caisse du véhicule. Par contre, l'extrémité opposée ou mobile de cette barre 20, c'est-à-dire celle qui est solidaire en rotation du bras 10, est ancrée dans ce dernier, par exemple par encastrement de parties cannelées qui constituent l'extrémité mobile de cette barre, à l'intérieur d'un logement formé dans le fût 12 de ce bras, de manière excentrée par rapport à l'arbre 15, comme on le voit bien sur la figure 1. I1 ressort des figures que les premier moyens de filtrage 30 sont constitués essentiellement par une articulation élastique 32 reliant l'extrémité fixe de la barre 20 et dont l'axe s'étend suivant l'axe longitudinal X-X' de cette barre. Autrement dit, l'axe de l'articulation 32 et celui de la barre 20 sont confondus l'un avec l'autre. Plus précisément, l'articulation 32 est logée dans un orifice cylindrique de l'organe de support 53, sur lequel est monté le bras oscillant 10 du train T opposé à celui où la barre 20 est ancrée. Par ailleurs, chaque articulation 32 comprend un embout 322 de forme à peu près cylindrique, et solidaire de la barre 20 à maintenir sur la caisse. L'embout cylindrique 322 s'étend suivant X-X' au niveau de l'extrémité fixe de cette barre 20 et est logé dans l'orifice cylindrique de la platine 53, par l'intermédiaire d'un bloc élastiquement déformable 325. Ici, l'embout 322 est venu de matière avec la barre de torsion 20, et en constitue donc l'extrémité libre. Un mécanisme d'assemblage du bloc 325 avec l'embout 322 et la platine 53 fait également partie de chaque articulation 32. Pour sa part, le bloc élastique 325 a la forme d'une douille cylindrique en matière élastiquement déformable, telle que caoutchouc ou analogue. Cette douille 325 est logée dans l'orifice cylindrique de la platine 53, et est traversée par l'embout 322 de part en part, par l'intermédiaire d'une chemise cylindrique 326, par exemple en métal. On remarque ici que la longueur suivant la direction X-X' de la douille 325 est supérieure à l'épaisseur de la platine 53. Les extrémités libres de la douille 325 forment des épaulements périphériques qui font saillie de l'orifice cylindrique de la platine 53, à la fois suivant l'axe longitudinal X-X', mais aussi perpendiculairement à celui-ci.Les épaulements des extrémités de la douille élastique 325 permettent le montage et le positionnement de celle-ci, et donc de la barre de torsion 20, sur la platine 53, puisqu'ils font saillie de la périphérie de l'orifice dans lequel cette douille est montée. Par ailleurs, le mécanisme d'assemblage de chaque articulation 32 comprend deux rondelles 327 et 328, qui sont montées sur l'embout 322, de part et d'autre suivant X-X' de la douille 325, de façon que chacune d'elles repose contre l'un des épaulements de celle-ci. Au niveau de son extrémité libre, l'embout cylindrique 322 comporte un filetage, sur lequel un écrou 329 du mécanisme de fixation est vissé. La face opposée à la douille 325 de la rondelle 327 est en contact avec l'écrou 329, tandis que la face opposée à la douille 325 de la rondelle 328 vient en appui contre un épaulement de la barre 20 qui sera mieux décrit ultérieurement. Aussi, lorsque l'écrou 329 est vissé, la douille 325 est enserrée entre les rondelles 327 et 328. Le serrage de l'écrou 329 est judicieusement limité par la chemise 326, qui fait office de butée suivant la direction X-X', pour les rondelles 327 et 328. Comme ceci ressort bien des figures 4 et 6, l'embout 322, la douille 325 et l'orifice de la platine 53 où l'articulation 32 est logée, sont en position de repos sensiblement coaxiaux et symétriques par rapport à l'axe X-X' de la barre correspondante. Toutefois, de par sa structure, cette articulation permet des déplacements de faible amplitude de la barre 20 qu'elle maintient. Plus spécialement, chaque articulation 32 permet une très légère rotation autour X X', ainsi qu'un coulissement axial et un basculement de la barre 20 par rapport au centre de l'orifice où elle est logée On voit sur les figures que, pour chaque suspension 1, les seconds moyens de filtrage 40 comprennent une biellette 412, fixée sur la barre 20 d'une suspension 1, et apte à immobiliser en rotation cette barre, en prenant appui sur une pièce montée sur la caisse du véhicule. I1 ressort des figures 4 et 6 que chaque biellette 412 est solidaire d'un manchon 42 de forme à peu près cylindrique et qui est monté sur la barre 20 à proximité de l'extrémité fixe de celle-ci. Le manchon 42 grâce auquel la biellette 412 est montée sur la barre 20 est donc disposé à proximité des premiers moyens de filtrage 30 décrits plus haut. On comprend que si les moyens de filtrage 30 et 40 sont prévus au niveau de l'extrémité fixe de chaque barre d'un train T, et que les extrémités mobiles correspondantes sont respectivement ancrées dans un fût de support 12 opposé de ce train, les moyens 30 et 40 d'une barre de torsion sont alors disposés à proximité de l'extrémité mobile de l'autre barre du même train. On peut dire dans ce cas que les deux barres 20 d'un même train T sont disposées "tête-bêche". Suivant les exemples illustrés, chaque manchon cylindrique 42 est venu de matière avec la biellette 412 correspondante. A proximité de son extrémité fixe, la barre 20 à immobiliser comporte des cannelures axiales 24 sur lesquelles est engagé le manchon 42 de la biellette d'immobilisation de cette barre. Les cannelures axiales 24 permettent de rendre la biellette 412 solidaire en rotation de la barre qu'elle doit immobiliser. On notera ici que ce sont les cannelures 24 qui constituent l'épaulement de la barre 20 contre lequel vient en appui la rondelle 328 de l'articulation 32 décrite plus haut. En outre, un jonc élastique 44 est logé dans une gorge périphérique de la barre 20 au niveau des cannelures 24, et s'engage dans une gorge interne correspondante du manchon 42, afin de rendre la biellette 412 solidaire de cette barre, suivant X-X'. Comme indiqué plus haut, l'immobilisation en rotation de chacune des barres 20 est obtenue par le fait que la biellette 412 correspondante repose contre une pièce d'appui. Evidemment, il convient que la face de contact avec la biellette 412 de cette pièce d'appui soit sensiblement fixe par rapport à la caisse du véhicule, quand les bras oscillants 10 du train T débattent. Plus précisément, la surface de contact en question doit rester à une distance à peu près constante de l'axe X-X', lors du débattement des bras oscillants 10. Au vu des figures 3 à 5, il apparaît que la pièce d'appui des moyens de filtrage 40 est constituée par le fût de support 12 qui est situé sensiblement au droit de l'extrémité fixe de la barre 20 à immobiliser. Le fût 12 qui est à peu près cylindrique et coaxial à Y-Y', reste donc à une distance approximativement constante de l'axe X-X', quels que soient les débattements des bras oscillants 10. Suivant le mode de réalisation de la figure 3, la biellette 412 a la forme d'un V renversé, dont la partie intérieure de chaque branche vient directement en contact avec la surface externe du fût cylindrique 12 correspondant. Autrement dit, la biellette 412 de la figure 3, dont le manchon 42 s'étend à l'intersection des deux branches du V et perpendiculairement au plan défini par celui-ci, vient "s'emboîter" sur ou "enserrer" le fût du support 12. D'autre part, pour éviter que les vibrations de la suspension 1 ne soient transmises à la caisse du véhicule par la biellette 412, un bloc élastique 45 est interposé entre celle-ci et la caisse du véhicule. On voit sur les figures 3 à 5 que ce bloc élastique est ici prévu entre le fût 12 et l'arbre de guidage 15 relié à la caisse du véhicule par la platine 53. On notera ici que cet arbre de guidage 15 est directement logé dans un alésage correspondant de la platine 53, et est immobilisé suivant la direction de son axe Y-Y', notamment à l'aide d'un épaulement 155 venu de matière avec cet arbre 15, et qui en constitue l'extrémité libre. Le bloc élastique 45 est une douille élastiquement déformable, qui est montée d'une part dans un alésage du fût de support 12, coaxial à Y-Y',par l'intermédiaire d'une chemise externe métallique 452. D'autre part, la douille élastique 45 est montée sur l'arbre de guidage 15 par l'intermédiaire d'une chemise métallique interne 453. Entre les chemises métalliques interne et externe 453 et 452, une ou plusieurs couches de matériau élastiquement déformable 454 sont interposées afin d'absorber les vibrations transmises à la biellette 412. Pour sa part, la biellette 412 de l'exemple de la figure 5 ne comporte qu'une seule branche, qui s'étend suivant un plan orthogonal à X-X' et Y-Y'. Cette branche a la forme dune patte venue de matière avec le manchon 42 correspondant, et dont l'extrémité libre comporte un bloc élastique 416. Le bloc élastique 416 est un patin ou analogue, en matière élastiquement déformable, qui vient s'interposer entre la biellette 412 et le fût de support 12, afin d'encore minimiser la transmission à ce dernier des vibrations. Au vu de ce qui vient d'être dit, il ressort de manière évidente que, puisqu'aucune des pièces métalliques des barres de torsion 20 des suspensions 1 qui ont été décrites ne vient en contact direct avec une pièce montée rigidement sur la caisse du véhicule, les vibrations, par exemple dues au roulement et au débattement des roues R du véhicule, sont filtrées et leur transmission à l'habitacle de ce véhicule est par conséquent réduite. Evidemment, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation qui viennent d'être décrits, mais comprend toutes les combinaisons et les équivalents des moyens techniques illustrés, si ceux-ci sont effectués suivant son esprit. Ainsi, la présente invention peut s'appliquer à des suspensions pour roues avant et arrière, et dont le bras oscillant débat autour d'un axe d'articulation perpendiculaire ou parallèle à la direction longitudinale du véhicule. REVENDICATIONS I. Suspension notamment pour roue arrière (R) de véhicule automobile, et du type comprenant un bras oscillant (10) sur lequel est montée la roue (R), au moins une barre de torsion (20) dont une extrémité est solidaire en rotation dudit bras (10), tandis que l'autre extrémité est solidaire de la caisse du véhicule, ainsi qu'un dispositif de filtrage interposé entre la barre de torsion et la caisse, caractérisée en ce que le dispositif comporte des premiers moyens de filtrage (30), aptes à maintenir la barre (20) sur la caisse, et des seconds moyens de filtrage (40) permettant d'immobiliser en rotation ladite barre (20) par rapport à la caisse. 2. Suspension selon la revendication 1, caractérisée en ce que les premiers moyens de filtrage (30) sont situés à l'extrémité de la barre (20) qui est solidaire de la caisse. 3. Suspension selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que les premiers moyens de filtrage (30) sont constitués par une articulation élastique (32) dont l'axe (X-X') est confondu avec celui de la barre de torsion (20). 4. Suspension selon la revendication 3, caractérisée en ce que l'articulation élastique (32) précitée comprend un embout cylindrique (322) solidaire de la barre (20) et coaxial à celle-ci, ainsi qu'un bloc élastiquement déformable (325) interposé entre cet embout et un organe (53) solidaire de la caisse, et un mécanisme (327, 328, 329) d'assemblage de l'organe (53) avec le bloc (327) et l'embout (322). 5. Suspension selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que les seconds moyens de filtrage (40) comprennent une biellette (412) fixée sur la barre (20) et apte à venir en appui contre une pièce (12) montée sur la caisse du véhicule par l'intermédiaire d'un bloc élastique (45). 6. Suspension selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que les deuxièmes moyens de filtrage (40) se trouvent à proximité de l'extrémité de la barre (20) qui est solidaire de la caisse. 7. Suspension selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que le bras oscillant (10) de la suspension est monté à rotation autour d'un axe (Y Y') s'étendant à peu près perpendiculairement à la direction longitudinale (L) du véhicule, et sensiblement parallèle à celle (X-X') de la barre de torsion (20). 8. Suspension selon l'une des revendications 5 à 7, pour un train (T) du véhicule qui comprend notamment deux bras oscillants (10) et deux barres de torsion (20), respectivement solidaires en rotation de l'un desdits bras (10) caractérisée en ce que chacune des barres de torsion (20) est ancrée par une extrémité dans un fût de support (12) de l'un des bras (10) du train (T), tandis que la biellette (412) précitée qui est fixée à l'autre extrémité de cette barre (20) vient en appui contre le fût (12) de l'autre bras (10) du train (T), chaque fût (12) qui constitue donc la pièce d'appui (12) précitée, étant monté à rotation par l'intermédiaire d'une douille élastique (45), sur un arbre de guidage (15) luimême monté sur un organe de support (53) fixé à la caisse. 9. Suspension selon l'une des revendications 5 à 8, caractérisée en ce que la biellette (412) précitée vient directement en appui contre la pièce (12) solidaire de la caisse. 10. Suspension selon I'une des revendications 5 à 9, caractérisée en ce que la biellette (412) vient en appui contre la pièce (12) précitée par l'intermédiaire d'un patin élastique (416) ou analogue.