Brevet FR2710583A1 — publié le 19950407

La présente invention concerne un train avant pour véhicule automobile. On connaît de tels trains avant comprenant un élément de liaison inférieur, généralement appelé triangle, qui relie le support ou pivot de roue avant à la structure du véhicule de façon articulée. Le triangle est articulé en deux points, soit directement à la structure du véhicule, soit à un berceau, qui est alors lui-même fixé à la structure du véhicule au moins en quatre points. Comme cela est connu, le filtrage des bruits et percussions est obtenu en interposant des éléments souples entre la roue avant et la structure du véhicule et constitués par exemple par des articulations élastiques placées au niveau de l'axe de rotation du triangle inférieur. Cependant, ces articulations ne peuvent pas être trop souples, et en particulier les limites du filtrage sont atteintes quand la précision de la direction commence à être altérée. C'est la raison pour laquelle une solution connue consiste à conserver aux articulations précitées une raideur importante, mais à disposer en revanche un filtrage entre le berceau et la structure du véhicule. Dans ce cas, la crémaillère de direction est portée par le berceau, ce qui permet de maintenir la précision de direction, car les efforts de direction sont bouclés sur des éléments rigides, la souplesse étant reportée sur la liaison du berceau à la caisse du véhicule. Cependant, cette solution connue a pour inconvénient que les berceaux portant la crémaillère de direction sont des cadres lourds, encombrants, et onéreux. De plus, ils nécessitent au moins quatre éléments de filtrage. Enfin, certains berceaux, lors d'un choc frontal du véhicule, sont heurtés violemment par le recul du groupe motopropulseur du véhicule, ce qui se traduit par de fâcheuses conséquences, telles que la transmission de chocs violents au conducteur et aux passagers du véhicule. La présente invention a pour but d'éliminer les inconvénients ci-dessus des trains avant connus. A cet effet, l'invention propose un train avant pour véhicule automobile, dans lequel chacune des deux roues avant est reliée à la structure du véhicule par un triangle inférieur s'articulant d'une part sur un support pivotant de la roue et d'autre part sur la structure au moyen d'une articulation arrière et d'une articulation avant fixée à l'une des extrémités d'une traverse et qui est caractérisé en ce que la traverse est reliée à la structure du véhicule par ses extrémités au moyen de deux articulations supérieures constituant un axe transversal de basculement pour la traverse et permettant, en cas de choc frontal du véhicule, le recul de la traverse et des articulations avant des triangles. Chaque extrémité de la traverse comprend une potence portant l'une des articulations supérieures précitées. De préférence, les articulations supérieures sont constituées de blocs élastiques filtrant les bruits et vibrations transmis des roues avant à la structure du véhicule. Avantageusement, chaque triangle inférieur comprend un bras avant rigide reliant le support pivotant de la roue à l'articulation avant fixée à l'extrémité de la traverse et un bras arrière qui relie le bras avant à l'articulation arrière fixée à la structure du véhicule et qui est apte à se déformer de manière à permettre le recul du bras avant avec la traverse en cas de choc frontal du véhicule. Le bras arrière présente une forme incurvée facilitant sa déformabilité au choc frontal. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant plusieurs modes de réalisation de l'invention et dans lesquels: - la figure 1 représente en perspective un train avant de véhicule automobile, conforme à l'invention; - la figure 2 représente, en vue de dessus, une variante de réalisation du train avant de l'invention utilisée avec un groupe motopropulseur du véhicule à traction avant - la figure 3 représente une vue partielle d'éléments du train avant de l'invention après un choc frontal du véhicule; et - les figures 4 et 5 sont des vues en perspective représentant respectivement deux variantes de réalisation de train avant conforme à l'invention. Selon le train avant de véhicule automobile représenté en figure 1, chaque roue avant 1 est portée par un support pivotant ou pivot 2 solidaire dans le cas présent d'une jambe 3 du type Mac Pherson reliée à la structure du véhicule par un palier supérieur, non représenté en détail, et schématisé en 4. Le pivot 2 est articulé par une rotule 5 à un élément de liaison inférieur ou triangle 6 s'articulant sur la structure du véhicule au moyen d'une articulation avant 7 fixée à l'une des extrémités d'une traverse 8 et d'une articulation arrière 9 légèrement souple. Selon l'invention, la traverse 8 est reliée à la structure du véhicule par ses extrémités au moyen de deux articulations supérieures 10 portées respectivement par deux potences 8a de la traverse 8 et constituant un axe transversal de basculement pour la traverse 8 de façon à permettre, en cas de choc frontal du véhicule, le recul de la traverse 8 et des articulations avant 7 des triangles 6. Les articulations avant 7 sont situées sensiblement dans le plan vertical passant par le centre des roues avant 1 et sont donc supportées par la traverse 8 sensiblement en forme U défini par les deux potences 8a, les deux articulations supérieure 10 étant également situées à proximité de ce plan vertical. Les deux articulations supérieures 10 sont constituées de blocs élastiques filtrant les bruits et vibrations transmis des roues avant 1 à la structure du véhicule. Chaque triangle 6 comprend un bras avant rigide 6a reliant la rotule 5 à l'articulation avant 7 et un bras arrière 6b reliant le bras avant 6a à l'articulation arrière 9 fixée directement à la structure du véhicule. Le bras arrière 6b de chacun des triangles inférieurs 6 est conçu pour pouvoir se déformer sous un effort violent venant de l'avant provoqué par un choc frontal du véhicule de manière à permettre le recul du bras avant 6a avec la traverse 8. Comme cela ressort mieux de la figure 2, chaque bras arrière 6b d'un triangle 6 peut présenter une forme incurvée ou cintrée facilitant sa déformabilité au choc frontal du véhicule. Le train avant comprend également un dispositif de direction comprenant, comme cela est connu en soi, une crémaillère de direction 11, des biellettes de direction 12 reliées mécaniquement à la crémaillère 11 et agissant sur des leviers de connexion 13 solidaires respectivement des pivots 2. La crémaillère de direction 11 est fixée sur la partie horizontale 8b de la traverse 8, par exemple par deux points de fixation 14. Le fonctionnement normal du train arrière ci-dessus décrit est comme suit: - le débattement vertical de chaque roue avant 1 est assuré de manière conventionnelle par rotation du triangle 6 autour de l'axe défini par ses articulations avant 7 et arrière 9; - les efforts transversaux, par exemple lors du déplacement du véhicule en virage, sont transmis par la rotule 5 à l'articulation avant 7 par l'intermédiaire du bras avant 6a, puis par la traverse 8 au deux articulations 10, et donc à la structure du véhicule; - les efforts longitudinaux (traction, freinage, chocs) sont transmis à la structure du véhicule par chaque articulation arrière 9. Comme cela ressort de la description qui précède, chaque triangle 6 assure directement la stabilité longitudinale de la traverse 8, sans qu'il soit nécessaire de rajouter à celle-ci d'autres éléments, tels que des longeronnets, lourds et encombrants et qui impliqueraient nécessairement l'utilisation de fixations supplémentaires et l'adjonction d'autres éléments de filtrage. Le filtrage des bruits et vibrations s'effectue de la manière suivante: - l'articulation légèrement souple 9 permet au triangle 6 et donc à la roue avant correspondante 1 de se déplacer faiblement d'avant en arrière simplement par une légère rotation pendulaire de la traverse 8 autour de l'axe défini par les deux articulations 10, d'oû un excellent filtrage horizontal de la suspension; - la précision de direction du véhicule est conservée puisque la crémaillère de direction 11 et l'articulation avant 7 sont portées par la même pièce constituée par la traverse 8 (l'articulation avant 7 pouvant demeurer relativement rigide) et les efforts de direction restent donc bouclés à l'intérieur de ces éléments; - les deux articulations 10 peuvent, par contre, être dotées d'une certaine souplesse transversale, et même verticale, sans inconvénient, d'oû un bon filtrage des bruits de roulement. Selon les trains avant traditionnels du véhicule automobile, le choc frontal avant du véhicule fournit généralement des efforts importants sur ce train, car le groupe motopropulseur recule violemment en heurtant des éléments de train avant nécessairement rigides tels que traverse, berceau, etc.... De même, les roues avant du véhicule sollicitent ces mêmes éléments, en particulier en cas de choc décalé. Selon le train avant pendulaire de l'invention, dans les deux cas de chocs ci-dessus, le groupe motopropulseur et les roues avant reculent en poussant sur la partie basse de la traverse 8 et la poussée est finalement transmise à la branche arrière 6b de chaque triangle 6, ce qui provoque leur déformation d'où une absorption d'énergie continue et une décélération progressive. Ce type de fonctionnement est illustré en figure 3 sur laquelle apparaissent en pointillés le triangle déformé 6, et, en trait fort, la traverse 8 dans sa position après un choc frontal sur le véhicule ayant poussé le groupe motopropulseur représenté partiellement en 15. Le train avant conforme à l'invention est applicable à tous les types de véhicules, à propulsion ou à traction. La figure 2 représente ce dernier type de véhicule avec un groupe motopropulseur 15 transversal. Les particularités illustrées sur la figure 2 sont les suivantes: - compte-tenu du passage de la transmission T aux roues 1 sensiblement dans le plan vertical de l'essieu, et pour dégager le volume du pont 16, la traverse 8 est alors implantée en arrière du plan vertical de l'essieu, et éventuellement cintrée en plan; - les deux articulations 10 peuvent être légèrement décalées en arrière du plan vertical passant par l'essieu, ce qui assure une construction simple, et permet le débattement vertical des transmissions T reliant le pont 16 aux roues avant 1; - la fixation de l'articulation avant 7 de chaque triangle 6 sur la traverse 8 peut alors se faire au moyen d'une chape soudée sur l'avant de la traverse 8 ou par tout autre moyen convenable. Chaque triangle 6 a été représenté de réalisation forgée mais il est bien entendu qu'il peut être réalisé tout autrement sans sortir du cadre de l'invention, dès l'instant où il conduit au même résultat que celui décrit précédemment. De plus, chaque articulation avant 7 peut être constituée par une articulation élastique à axe vertical au lieu d'une articulation élastique à axe horizontal comme représenté, ou même dans certains cas, elle peut être remplacée par une rotule. Le train avant de l'invention a été décrit dans le cadre d'une application à une suspension du type Mac Pherson. Cependant, elle s'applique également au type de train avant comportant deux triangles superposés dit "double triangle" comme cela est représenté aux figures 4 et 5. Selon la figure 4, le pivot 2 comporte un prolongement sensiblement vertical 2a amenant la rotule supérieure 5' sensiblement au niveau supérieur du pneumatique 1, le deuxième triangle 6' ou triangle supérieur étant alors directement articulé sur la structure du véhicule. Cette figure montre que la partie basse du train avant ne diffère pas de celle décrite en référence à la suspension du type Mac Pherson représentée à la figure 1. Selon le train avant illustré en figure 5, on garde la rotule supérieure 5' à proximité du centre de roue 1, de façon à conserver un pivot 2 compact et léger. La figure 5 montre dans ce cas que le triangle supérieur 21 est articulé directement sur la partie supérieure de la traverse pendulaire 22 par l'axe d'articulation 23 qui est directement supporté par cette traverse. La traverse 22 s'épanouit à ses extrémités en deux parties 22a et 22b refermées en haut par une partie supérieure 22c servant de support à l'articulation 10 de liaison à la structure du véhicule. Cette division de la traverse 22 à ses extrémités permet de prendre en chape l'articulation des triangles supérieurs 21, et aussi l'articulation avant 7 des triangles inférieurs 6. Cette division laisse également un espace libre 24 dans lequel peut se débattre la transmission transversale aux roues avant 1, ceci bien sûr dans le cadre d'une application à un véhicule à traction avant. Le train avant conforme à l'invention tel qu'il ressort des différentes conceptions ci-dessus décrites a un excellent comportement au choc frontal du véhicule, est d'une conception simple, tout en ayant d'excellentes qualités de filtrage. REVENDICATIONS 1. Train avant pour véhicule automobile, dans lequel chacune des deux roues avant (1) est reliée à la structure du véhicule par un triangle inférieur (6) s'articulant d'une part sur un support pivotant (2) de la roue (1) et d'autre part sur la structure au moyen d'une articulation arrière (9) et d'une articulation avant (7) fixée à l'une des extrémités d'une traverse (8), caractérisé en ce que la traverse (8 ; 22) est reliée à la structure du véhicule par ses extrémités au moyen de deux articulations supérieures (10) constituant un axe transversal de basculement pour la traverse (8 ; 22) et permettant, en cas de choc frontal du véhicule, le recul de la traverse (8 ; 22) et des articulations avant (7) des triangles (6). 2. Train avant selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque extrémité de la traverse (8 ; 22) comprend une potence (8a; 22a, 22b) portant l'une des articulations supérieures (10) précitées. 3. Train avant selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les articulations supérieures (10) sont constituées de blocs élastiques filtrant les bruits et vibrations transmis des roues (1) à la structure du véhicule. 4. Train avant selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque triangle inférieur (6) comprend un bras avant rigide (6a) reliant le support pivotant (2) de la roue (1) à l'articulation avant (7) fixée à l'extrémité de la traverse (8 ; 22) et un bras arrière (6b) qui relie le bras avant (6a) à l'articulation arrière (9) fixée à la structure et qui est apte à se déformer de manière à permettre le recul du bras avant (6a) avec la traverse (8 ; 22) en cas de choc frontal du véhicule. 5. Train avant selon la revendication 4, caractérisé en e que le bras arrière (6b) présente une forme incurvée facilitant sa déformabilité au choc frontal.