Brevet FR2720036A1 — publié le 19951124

L'invention a pour objet un train avant à doubles triangles transversaux ainsi qu'un véhicule automobile équipé d'un tel train. Un train avant selon l'invention est du genre dans lequel chaque roue est portée par un support de roue ou pivot comportant deux rotules définissant un axe de pivotement de la roue, une de ces rotules étant reliée à un sommet d'un triangle inférieur et l'autre à un sommet d'un triangle supérieur, ces triangles étant reliés à la caisse par une articulation à axe sensiblement longitudinal, selon leur côté opposé à la rotule, de façon à permettre et guider le debattement vertical de la roue. il() Ce genre de train bien connu a fait l'objet de nombreuses applications mais il a été remplacé dans les véhicules à traction avant et groupe moto-propulseur disposé transversalement par des trains de type Mac Pherson. En effet on ne dispose pas dans ces véhicules, entre l'axe i de pivot situé dans la roue et le groupe moto-propulseur, d'un espace suffisant pour implanter le triangle supérieur et ses supports sur la structure. Il a cependant été proposé pour de tels véhicules des trains du genre ci-dessus dans lesquels le triangle supérieur est placé très haut, par exemple au dessus de la roue elle- même. Une telle disposition présente un certain nombre d'inconvénients exposés ci-dessous. Le triangle supérieur doit être articulé dans une partie haute de la structure de caisse ce qui impose un montage direct sur caisse et une perte de précision corrélative dans la géométrie du train. De ce fait le pivot doit comporter un prolongement analogue à une corne pour rejoindre la rotule supérieure, ce qui entraîne des suppléments de masse et de prix alors que le triangle a une dimension transversale limitée. En outre l'élément porteur ne peut être rattaché qu'au triangle inférieur ce qui entraîne des problèmes liés au passage de la transmission vers la roue. 3S Enfin la présence près de la roue de la corne de pivot et de l'élément porteur augmente l'encombrement transversal. 2 2720036 L'invention propose donc un train avant à doubles triangles transversaux qui remédie aux inconvénients ci-dessus en conservant un pivot compact et en permettant l'articulation directe des deux triangles sur un berceau qui peut être fixé à la caisse par des supports élastiques filtrants. A cet effet, et selon une première caractéristique de l'invention, le triangle supérieur est constitué d'un bras transversal situé sensiblement dans le plan vertical de l'essieu et d'une extension ou prolongement io sensiblement perpendiculaire au bras et s'étendant vers l'arrière selon l'axe d'articulation longitudinal du triangle, cet axe étant situé à l'intérieur de l'espace défini par les brancards de structure et leur projection au sol. De préférence le bras transversal passe et se débat sous le brancard. Selon une autre caractéristique importante les triangles de suspension sont articulés à un berceau fixé à la caisse du véhicule sous les brancards par des supports élastiques. Le berceau est constitué d'une structure supérieure sur laquelle sont articulés les triangles supérieurs et d'une structure inférieure sur laquelle sont articulés les triangles inférieurs. Selon une forme de réalisation préférée la structure supérieure comporte une traverse en U et la structure inférieure une traverse et deux longeronnets, les traverses supérieure et inférieure étant soudées entre elles au centre du véhicule et fixées entre elles à leurs extrémités par l'intermédiaire de deux colonnes verticales. En outre chaque colonne peut comporter un prolongement s'étendant vers l'extérieur et servant de logement à un support élastique avant situé à l'intérieur du L constitué par le bras et son prolongement et chaque longeronnet peut comporter à l'arrière une extension servant de logement à un support élastique arrière. Dans une disposition o les brancards de structure du véhicule automobile équipé du train ci-dessus comportent chacun, symétriquement par rapport à l'axe du véhicule, une partie arrière basse et une partie avant haute et plus écartée de l'axe du véhicule que la partie arrière au niveau du groupe moto-propulseur transversal, I'articulation du bras supérieur est avantageusement disposée à proximité de la zone de raccordement des parties avant et arrière. Un véhicule automobile selon l'invention peut également se I( caractériser en ce que les supports élastiques avant sont fixés à la structure du véhicule sous le brancard vers l'avant de la zone de raccordement et les supports élastiques arrière sous le brancard à l'extrémité arrière de la zone de raccordement. Enfin l'axe de l'articulation de chaque triangle supérieur peut être sensiblement parallèle à la direction en plan de la zone de raccordement des parties avant et arrière du brancard correspondant. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui va 2 suivre, donnée à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexes, dans lesquelles: - la figure 1 est une coupe longitudinale d'un véhicule comportant un train avant suivant l'invention, coupe passant par l'axe du triangle supérieur; - la figure 2 est une coupe en plan passant par l'axe du même triangle; - la figure 3 est une coupe longitudinale locale passant par le brancard de structure; 3<> - la figure 4 est une coupe longitudinale selon l'axe XX du véhicule. - la figure 5 est, pour la partie basse une vue en plan, pour la partie haute une coupe du berceau à mi-hauteur. - la figure 6 est une demi vue de face avec coupe partielle transversale à droite de la ligne L. 4 2720036 La structure du véhicule comprend (figures 1 et 2) deux brancards 1 symétriques l'un de l'autre par rapport au plan vertical et longitudinal XX du véhicule. Chaque brancard 1 comporte une partie avant la et une partie arrière lb raccordées par une partie intermédiaire lc. La partie avant la s'étend à peu près horizontalement depuis l'avant du véhicule jusqu'au plan vertical 2 de l'essieu avant o commence la zone de raccordement lc avec la partie arrière lb. Cette dernière s'étend à peu près horizontalement vers l'arrière sous le plancher 3 du véhicule et est disposée plus bas que la partie avant la et plus près du plan de symétrie I() XX. On voit (figure 2) que le brancard 1 est contigu extérieurement au volume engendré par le braquage de la roue 4 et que son dessin permet l'implantation du groupe 5 en travers. La forme du brancard 1 permet, de In façon connue, un braquage plus grand de la roue située à l'intérieur du virage. Le triangle supérieur 6 comporte un bras 6a s'étendant transversalement depuis l'extrémité avant d'un prolongement 6b en forme de bobine. Ce prolongement ou extension 6b s'étend longitudinalement vers l'arrière et il est muni de moyens assurant son articulation autour d'un axe longitudinal 6c disposé à l'intérieur de l'espace défini par les brancards 1 et leur projection au sol au voisinage de la zone intermédiaire lc. Le bras 6a et le prolongement 6b constituent un L. La base 6b du L et l'axe 6c peuvent être inclinés en plan parallèlement à la projection horizontale de la zone de raccordement lc pour des raisons d'implantation (figure 2), le triangle 6 prend alors en quelque sorte la forme d'un boomerang. On notera que l'ensemble du prolongement ou bobine 6b est disposé côté intérieur des brancards 1. On voit que, grâce à sa forme et à la disposition de son articulation, le bras 6a peut passer et se débattre sous la partie avant 1 a du brancard 1 juste en avant de la zone de raccordement 1 c. 4n 2720036 Cette forme et cette disposition permettent de donner au triangle supérieur 6 à la fois la longueur effective (bras 6a) nécessaire dans le sens transversal à l'obtention d'une bonne épure du train et dans l'autre direction une longueur suffisante (extension 6b) pour supporter les efforts Iongitudinaux de la roue tant au freinage qu'en traction. Le triangle inférieur 16 peut être réalisé selon les techniques bien connues pour les trains de type Mac Pherson. Chaque triangle 6, 16 comporte côté roue (figure 6) une liaison à rotule avec un support de roue I( ou pivot 17 et peut être avantageusement articulé sur un berceau B lui- même fixé à la caisse par des supports élastiques assurant une filtration des vibrations. Le berceau B est constitué par un ensemble rigide comportant une 1I structure supérieure aux extrémités de laquelle sont articulés les triangles supérieurs 6 et une structure inférieure aux extrémités de laquelle sont articulés les triangles inférieurs 16. (figures 4 et 6) Comme on le voit dans la partie en coupe de la figure 6, la structure supérieure comporte une traverse supérieure 8. La structure inférieure est composée d'une traverse inférieure 9 et de deux longeronnets 10 soudés aux extrémités de cette traverse 9. La traverse supérieure 8 est cintrée vers le bas et la traverse inférieur 9 est cintrée vers le haut. Les traverses 8 et 9 sont soudées entre elles au centre du véhicule. Les structures inférieures et supérieures sont en outre fixées entre elles par l'intermédiaire de deux colonnes verticales 11 aux extrémités des traverses 8 et 9. Chaque colonne verticale 11 comporte à sa partie supérieure un 3 prolongement 1 a s'étendant vers l'extérieur et servant de logement à un support ou cale de filtrage 7, lui-même boulonné à la structure du véhicule sous le brancard 1 vers l'avant de la zone de raccordement lc. La section en U de la traverse supérieure 8 sert de chape à l'articulation du triangle supérieur 6. 6 2720036 Les articulations du triangle inférieur 16 sont fixées sur la face externe du longeronnet 10 qui se prolonge vers l'arrière jusqu'à une extension servant de logement à un support ou cale élastique de filtrage 12, lui-même boulonné à la structure du véhicule (figure 5) sous le brancard 1 vers l'extrémité arrière de la zone de raccordement 1 c. Comme on le voit à la figure 3 qui montre la position relative du bras 6a et de la cale de berceau 7, cette dernière est située en quelque sorte dans le "creux" du triangle 6, c'est-à-dire à l'intérieur du L constitué par le o bras 6a et son prolongement 6b. La forme du triangle supérieur 6 permet à la fois: son débattement sous le brancard, o seule la partie transversale 6a est concernée; le passage du prolongement 6b derrière la partie descendante 6c du brancard; * la disposition de la cale 7 sous le brancard la réalisation d'un berceau o l'ensemble des traverses 8 et 9, des longeronnets 10 et des colonnes 11 constitue une construction parfaitement triangulée apte à supporter sous déformation les efforts en 2s provenance des attaches des triangles. Le berceau supporte également, ainsi qu'il est connu, une crémaillère de direction 13, par exemple boulonnée à la traverse inférieure 9. Le berceau décrit supporte donc l'ensemble des liaisons articulées du train avant, et est lui-même fixé à la structure du véhicule par quatre liaisons élastiques de filtrage. (cales de filtrage avant 7, cale de filtrage arrière 12). 7 2720036 La fonction suspension et amortissement est assurée par un élément porteur 14 comprenant un ressort et un amortisseur concentriques, élément porteur prenant appui à la partie supérieure du passage de roue , et articulé à sa partie inférieure sur le triangle supérieur 6. (figure 6). 8 2720036 REVENDICATIONS 1. Train avant pour véhicule automobile du genre dans lequel chaque roue (4) est portée par un support de roue ou pivot (17) comportant deux rotules définissant un axe de pivotement de la roue, une de ces rotules étant reliée à un sommet d'un triangle inférieur (16) et l'autre à un sommet d'un triangle supérieur (6), ces triangles étant reliés à la caisse par une articulation à axe sensiblement longitudinal, selon leur 1o côté opposé à la rotule, de façon à permettre et guider le débattement vertical de la roue, caractérisé en ce que le triangle supérieur (6) est constitué d'un bras transversal (6a) situé sensiblement dans le plan vertical (2) de l'essieu et d'une extension ou prolongement (6b) sensiblement perpendiculaire au s 5 bras (6a) et s'étendant vers l'arrière selon l'axe d'articulation longitudinal (6_c) du triangle, cet axe étant situé à l'intérieur de l'espace défini par les brancards (1) de structure et leur projection au sol. 2. Train avant selon la revendication 1, dans lequel le bras transversal (6a) passe et se débat sous le brancard (1). 3. Train avant selon la revendication 1 ou en revendication 2, caractérisé en ce que les triangles de suspension (6,16) sont articulés à un berceau (B) fixé à la caisse du véhicule sous les brancards par des supports élastiques (7,12). 4. Train avant selon la revendication 3, caractérisé en ce que le berceau (B) est constitué d'une structure supérieure (8) sur laquelle sont articulés les triangles supérieurs (6) et une structure inférieure (9,10) sur laquelle sont articulés les triangles inférieurs. 5. Train avant selon la revendication 4, caractérisé en ce que la structure supérieure comporte une traverse en U (8) et la structure inférieure une traverse (9) et deux longeronnets (10), les traverses supérieure et inférieure étant soudées entre elles au centre du véhicule et fixées entre elles à leurs extrémités par l'intermédiaire de deux colonnes verticales (11) 9 2720036 6. Train avant selon la revendication 5, caractérisé en ce que chaque colonne (11) comporte un prolongement (11 la) s'étendant vers l'extérieur et servant de logement à un support élastique avant (7) situé à l'intérieur du L constitué par le bras (6a) et son prolongement (6b). 7. Train avant selon la revendication 5 ou la revendication 6, caractérisé en ce que chaque longeronnet (10) comporte à l'arrière une extension (1 la) servant de logement à un support élastique arrière (12). I () 8. Véhicule automobile comportant un train avant conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, les brancards de structure (1) comportant de façon connue une partie arrière basse (lb) et une partie avant haute (la) et plus écartée de l'axe du véhicule que la partie arrière au niveau du groupe moto-propulseur transversal (5), I'articulation du bras supérieure (6b) est disposée à proximité de la zone de raccordement (l c) des parties avant et arrière. 9. Véhicule automobile selon la revendication 8 prise en combinaison avec l'une quelconque des revendications 3 à 7, caractérisé en ce que les supports élastiques avant (7) sont fixés à la structure du véhicule sous le brancard (1) vers l'avant de la zone de raccordement (lc) et les supports élastiques arrière (12) sous le brancard (1) à l'extrémité arrière de la zone de raccordement (lc). 10. Véhicule automobile selon la revendication 8 ou la revendication 9, caractérisé en ce que l'axe de l'articulation du triangle supérieur (6) est sensiblement parallèle à la direction en plan de la zone de raccordement (lc).