Brevet FR2720691A1 — publié le 19951208

L'invention concerne une suspension pour un essieu arrière d'un véhicule automobile comportant un corps de guidage d'essieu, rigide en soi, qui possède un tube d'essieu, qui s'étend transversalement à la direction de déplacement et sur les deux extrémités duquel est montée une roue respective, lequel corps de guidage d'essieu est supporté dans la zone des deux extrémités du tube d'essieu, par l'intermédiaire de ressorts respectifs de support sur la caisse du véhicule et est articulé à la cardan sur la caisse dans la zone du plan médian longitudinal du véhicule et en avant de l'axe de rotation de roue dans le sens de marche avant, et comportant une tringlerie de guidage latéral, qui est constituée de deux bras oscillants individuels, dont l'un prend appui d'une manière articulée, sur l'un de ses côtés, dans la zone proche de la roue, sur une extrémité du tube d'essieu et dont l'autre prend appui d'une manière articulée, par l'une de ses extrémités, dans la zone proche de la roue, sur l'autre extrémité du tube d'essieu, tandis que les deux autres extrémités des deux bras oscillants sont articulées sur un dispositif de couplage, qui permet des déplacements d'équilibrage des bras oscillants dans la direction transversale et est fixé à la caisse du véhicule, dans la zone du plan médian longitudinal de ce dernier, le point de fixation du dispositif de couplage étant situé en arrière des points d'appui des bras oscillants sur le tube d'essieu, dans le sens de marche avant. D'après une suspension connue d'après la demande de brevet français publiée sous le N 2 319 507, le corps de guidage d'essieu est formé par un tube d'essieu rectiligne, qui relie entre elles les deux roues et auquel est fixé un timon, qui à son tour est articulé à la cardan, dans le plan médian longitudinal du véhicule, à la caisse de ce dernier. Le guidage transversal s'effectue par l'intermédiaire d'une tringlerie Watt, qui est articulée sur la caisse dans la zone du plan médian longitudinal du véhicule et sur le tube d'essieu dans la zone qui est proche de la roue. Étant donné que la distance entre le point d'articulation de la tringlerie Watt sur la caisse et l'axe de rotation de roue est faible, au point de s'annuler, par rapport à la distance entre le point d'articulation du corps de guidage d'essieu sur la caisse et l'axe de rotation de roue, la composante de force, qui prend appui dans la direction transversale sur le point d'articulation du bras de suspension triangulaire longitudinal lors de l'apparition d'une force latérale (par exemple dans le cas du franchissement d'une courbe) est relativement faible par rapport à la composante de force qui doit être supportée dans la direction transversale au niveau du point d'articulation de la tringlerie Watt sur la caisse. Par conséquent, approximativement toute la force transversale est supportée par l'intermédiaire du support de la tringlerie watt sur la caisse. Il s'ensuit que, lors de l'apparition d'une force latérale (trajet de déplacement en courbe), le timon peut être également rétracté seulement sur une faible course, sous l'action de cette force latérale seulement comparativement très faible, par rapport à une élasticité prédéterminée du support de timon dans la direction transversale. Par conséquent, sous l'action d'une force latérale, l'essieu a tendance à être le siège d'un phénomène de survirage. Déjà des élasticités très faibles au point de support de la tringlerie Watt sur la caisse renforcent très fortement ce comportement indésirable d'autobraquage de l'essieu sous l'action d'une force latérale. Les possibilités permettant d'accorder entre eux le support du corps de guidage d'essieu et celui de la tringlerie Watt sur la caisse en rapport avec des élasticités dans la direction transversale, sont par conséquent fortement limitées. D'après "Reimpell Fahrwerktechnik: Radaufhângun- gen, 1ère édition 1986, page 182", on connaît en outre un essieu arrière, dont le tube d'essieu est agencé avec une forme cintrée dans le sens de marche avant et est articulé à la cardan sur la caisse du véhicule, dans la zone du plan médian longitudinal du véhicule. Le guidage transversal de cet essieu arrière s'effectue par l'intermédiaire de deux tirants obliques, qui sont reliés d'une manière articulée respectivement au tube d'essieu d'une part et à la caisse du véhicule d'autre part. Dans un essieu arrière connu d'après DE- OS 27 51 997, le corps d'essieu est formé de deux boîtes d'engrenages, qui sont disposées dans la zone proche de la roue et s'étendent dans le sens de marche avant, les extrémités, qui sont situées respectivement en avant dans le sens de marche avant, des boîtes d'engrenages étant reliées par l'intermédiaire d'éléments tubulaires respectifs, à un différentiel situé dans la zone du plan médian longitudinal du véhicule. A nouveau ce différentiel est relié par l'intermédiaire d'une articulation à la caisse du véhicule. Le guidage transversal de cet essieu arrière s'effectue par l'intermédiaire d'une tringlerie watt, qui s'étend essentiellement à hauteur des axes de rotation de roues et dont le bras oscillant est articulé sur la caisse du véhicule. Les extrémités, qui sont situées respectivement à l'opposé du tirant, de la tringlerie Watt sont articulées à une boîte d'engrenages respective. Etant donné que la tringlerie Watt s'étend essentiellement à hauteur des axes de rotation de roues, des forces de guidage latéral, par exemple dans le cas du franchissement d'une courbe, sont supportées presque exclusivement par l'intermédiaire de la tringlerie Watt. C'est pourquoi l'invention a pour but de créer une suspension d'essieu arrière du type décrit précédemment, grâce à laquelle la tendance au survirage sous l'action d'une force latérale puisse être réduite et grâce à laquelle les possibilités d'accorder entre eux le support du corps de guidage d'essieu et le support de la tringlerie de guidage latéral sur la caisse puissent être améliorées. Ce problème est résolu conformément à l'invention grâce au fait que le tube d'essieu est agencé avec une forme cintrée dans le sens de marche avant, que le tube d'essieu lui-même est articulé à la cardan sur la caisse et que la distance du tube d'essieu dans la zone de son articulation sur la caisse par rapport à l'axe de rotation de roue est sensiblement égale à la distance de la tringlerie de guidage latéral dans la zone de son articulation sur la caisse par rapport à l'axe de rotation de roue. En raison de la distance sensiblement identique du point d'articulation du tube d'essieu, cintré dans la direction de marche avant, sur la caisse et du point d'articulation de la tringlerie de guidage latéral sur la caisse par rapport à l'axe de rotation de roue, une force latérale, qui apparaît, est supportée, approximativement en parts égales, par le support du tube d'essieu sur la caisse et par le support de la tringlerie de guidage latéral sur la caisse. En rapport avec une élasticité prédéterminée dans l'appui du tube d'essieu sur la caisse dans la direction transversale, un course plus importante est par conséquent parcourue sous l'action d'une force latérale, ce qui réduit la tendance au survirage. En outre en raison de la répartition maintenue uniforme des forces transversales sur les deux points de support (tube d'essieu et tringlerie de guidage latéral) sur la caisse, les élasticités dans les deux supports sont réglées d'une manière optimale l'une sur l'autre, en rapport avec l'obtention d'un comportement de braquage neutre sous l'action d'une force latérale. La suspension d'essieu arrière selon l'invention présente en outre l'avantage consistant en ce qu'elle ne requiert qu'un faible espace de construction, mais dispose simultanément encore toujours d'un espace suffisant pour l'aménagement d'un renfoncement dans la caisse, comme par exemple un renfoncement pour une roue de secours ou pour un réservoir de carburant. Selon une autre caractéristique de l'invention, la distance du tube d'essieu dans la zone de son articulation sur la caisse par rapport à l'axe de rotation de roue est seulement légèrement supérieure au rayon d'une roue. Cet agencement permet d'obtenir une configuration relativement accusée en forme de flèche de la tringlerie de guidage latéral. Ceci fournit l'avantage consistant en ce que l'intensité de la force dans les deux bras oscillants, qui sont contraints uniquement en traction et en compression, est réduite par cette configuration amplifiée en forme de flèche. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description donnée ci-après prise en référence aux dessins annexés, sur lesquels: * la figure i représente, selon une vue de face, un exemple de réalisation d'une suspension d'essieu arrière selon l'invention; * la figure 2 représente une vue en élévation latérale de la suspension de la figure 1; et * la figure 3 représente une vue en plan de la suspension de la figure 1. Les figures 1-3 représentent, selon des vues respectives, la suspension d'un essieu arrière d'un véhicule automobile, dans lequel le corps de guidage d'essieu en soi rigide est formé par un tube d'essieu 1 cintré dans le sens de marche avant (flèche 24). Une roue respective 2 et 3 est montée aux deux extrémités de ce tube d'essieu 1. Le tube d'essieu 1 prend appui à la cardan, sur la caisse 4 du véhicule, par l'intermédiaire d'une articulation élastique 5, qui est disposée dans le plan médian longitudinal 6 du véhicule, c'est-à-dire que l'articulation 5 permet un mouvement de rotation du tube d'essieu 1 autour de trois axes X, Y et Z dans l'espace. Dans la zone des deux extrémités du tube d'essieu 1 sont fixés, sur ce dernier, des dispositifs d'appui 7 et 8, sur lesquels prennent appui des ressorts de support 9 et (ressorts hélicoïdaux) servant à assurer la suspension de la caisse 4 du véhicule. Sur chacun de ces dispositifs de support 7 et 8 est en outre articulé un amortisseur 11 ou 12, qui est entouré respectivement concentriquement par l'un des deux ressorts hélicoïdaux 9 et 10. Pour réduire l'inclinaison latérale de la caisse 4 du véhicule lors du franchissement de courbes, il est prévu un stabilisateur à barre de torsion 13, qui est articulé sur la caisse 4 par l'intermédiaire des articulations 14 et 15 et sur le tube d'essieu 1 par l'intermédiaire des articulations 16 et 17. Pour avoir une meilleure lisibilité, le stabilisateur 13 n'est pas représenté sur la vue de face (figure 1). Le guidage latéral de l'essieu arrière s'effectue par l'intermédiaire d'une tringlerie Watt 18, dont les deux bras oscillants 19 et 20 sont articulés, sur l'un de leurs côtés respectifs, dans la zone proche de la roue correspondante, sur le tube d'essieu 1, et, sur leur autre côté respectif, au niveau des deux -7 extrémités d'un levier basculant 22 qui peut tourner autour d'un axe 21. Le levier basculant 22 lui-même, c'est-à-dire sa partie fixe, est fixé à la caisse 4 du véhicule. Par conséquent, un déplacement de compensation des deux bras oscillants 19 et 20 dans une direction transversale (flèche double) 23 est possible, les deux bras oscillants 19 et 20 transmettant uniquement les forces de traction et les forces de compression sur la base de leur liaison articulée au tube d'essieu 1 et au levier basculant 22. A la place d'un levier basculant, conformément à une autre forme de réalisation de l'invention, on peut également prévoir un autre dispositif de couplage, qui permette des déplacements de compensation des deux bras oscillants dans une direction transversale. L'axe de rotation 21 du levier basculant 22 de la tringlerie Watt 18 est également situé, comme le point d'articulation du tube d'essieu 1 sur la caisse, dans le plan médian longitudinal 6 du véhicule. En outre, le levier basculant 22 est disposé, par rapport au sens de marche avant (flèche 24), en arrière des points d'appui 25 et 26 des deux bras oscillants 19 et 20 sur le tube d'essieu 1, de sorte que la tringlerie Watt est agencée avec la forme d'une flèche. La distance b entre le levier basculant 22 et l'axe de rotation de roue 27 est essentiellement exactement égale à la distance a du tube d'essieu 1 dans la zone de son articulation sur la caisse 4 du véhicule, par rapport à cet axe de rotation de roue 27. Par conséquent on est certain que des forces latérales agissant sur les roues 2 et 3 (par exemple dans le cas d'un franchissement de courbe) sont supportées essentiellement à parts égales aussi bien par l'articulation 5 que par le point de fixation du levier basculant 22 sur la caisse 4. La distance a entre l'axe de rotation de roue 27 et le point d'articulation du tube d'essieu 1 sur la caisse 4 et la distance b entre l'axe de rotation de roue 27 et le bras oscillant 22, fixé sur la caisse 4, de la tringlerie Watt 18 sont seulement légèrement supérieures au rayon d'une roue 2 ou 3 de sorte que presque la totalité de la suspension de l'essieu arrière est située à l'intérieur d'un rectangle 28, qui est marqué dans la vue en plan et est prédéterminé par le diamètre de roue et la voie entre les roues, c'est-à- dire ne requiert globalement qu'un faible espace de construction. Cependant, il subsiste toujours encore une place suffisante, entre le tube d'essieu et la tringlerie Watt 18 pour un renfoncement 29 prévu dans la caisse 4 du véhicule et servant à loger une roue de secours. L'articulation à la cardan du tube d'essieu sur la caisse peut être réalisée, selon une autre forme de réalisation de l'invention, non pas par l'intermédiaire d'une seule articulation centrale, mais également par l'intermédiaire de deux articulations individuelles, qui sont disposées symétriquement par rapport au plan médian longitudinal du véhicule ainsi qu'à une faible distance de ce dernier. Ces deux supports sont agencés, en ce qui concerne leur orientation et leur élasticité, de telle sorte que le tube d'essieu soit articulé comme précédemment à la cardan sur la caisse, c'est-à-dire qu'il puisse tourner autour des trois axes X, Y et Z dans l'espace, à cette seule différence près qcue le centre de rotation est situé ici naturellement non pas au niveau de l'un des supports lui-même, mais dans le plan médian longitudinal du véhicule entre les deux supports. L'articulation centrale telle qu'elle est prévue dans la forme de réalisation des figures 1-3, est remplacée dans ce cas par un point imaginaire (pâle) autour duquel le tube d'essieu peut tourner. Cette forme de réalisation convient notamment pour des suspensions d'essieux arrière, qui sont entraînés à partir d'un moteur placé à l'avant. Ici, l'arbre de cardan peut passer, entre les deux supports, par le différentiel fixé à la caisse, sans qu'il faille prévoir des dispositions particulières sur le tube d'essieu lui-même (par exemple parties en renfoncement ou parties surélevées au niveau de la traversée de l'arbre de cardan). c10 R E V E N D I C A T I O N S 1. Suspension pour un essieu arrière d'un véhicule automobile comportant un corps de guidage d'essieu, rigide en soi, qui possède un tube d'essieu (1), qui s'étend transversalement à la direction de déplacement et sur les deux extrémités duquel est montée une roue respective, lequel corps de guidage d'essieu est supporté dans la zone des deux extrémités du tube d'essieu, par l'intermédiaire de ressorts respectifs de support (9, 10) sur la caisse (4) du véhicule et est articulé à la cardan sur la caisse dans la zone du plan médian longitudinal du véhicule et en avant de l'axe de rotation de roue dans le sens de marche avant, et comportant une tringlerie de guidage latéral (18), qui est constituée de deux bras oscillants individuels (19,26), dont l'un prend appui d'une manière articulée, sur l'un de ses côtés, dans la zone proche de la roue, sur une extrémité du tube d'essieu et dont l'autre prend appui d'une manière articulée, par l'une de ses extrémités, dans la zone proche de la roue, sur l'autre extrémité du tube d'essieu, tandis que les deux autres extrémités des deux bras oscillants (19,20) sont articulées sur un dispositif de couplage, qui permet des déplacements d'équilibrage des bras oscillants dans la direction transversale et est fixé à la caisse du véhicule, dans la zone du plan médian longitudinal de ce dernier, le point de fixation du dispositif de couplage étant situé en arrière des points d'appui des bras oscillants sur le tube d'essieu, dans le sens de marche avant, caractérisée en ce que le tube d'essieu (1) est agencé avec une forme cintrée dans le sens de marche avant, que le tube d'essieu (1) lui-même est articulé à la cardan sur la caisse (4) et que la distance (a) du tube d'essieu (1) dans la zone de son articulation sur l! la caisse (4) par rapport à l'axe de rotation de roue (27) est sensiblement égale à la distance (b) de la tringlerie de guidage latéral (18) dans la zone de son articulation sur la caisse (4) par rapport à l'axe de rotation de roue (27). 2. Suspension selon la revendication 1, caractérisée en ce que le dispositif de couplage, qui permet les déplacements d'équilibrage des deux bras oscillants (19 et 20) dans une direction transversale est un bras oscillant (22), sur les extrémités opposées duquel sont respectivement articulées les autres extrémités des bras oscillants (19 ou 20). 3. Suspension selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que la distance (a) du tube d'essieu (1) dans la zone de son articulation sur la caisse (4) par rapport à l'axe de rotation de roue (27) est seulement légèrement supérieure au rayon d'une roue (2 ou 3).