Brevet FR2750925A1 — publié le 19980116

La présente invention concerne une suspension dite "horizontale" pour roue de véhicule automobile, avec système de filtrage des chocs longitudinaux, et en particulier une telle suspension pour un essieu arrière à bras tiré et à traverse déformable. Les suspensions horizontales, qui sont bien connues dans la technique, comportent généralement un élément pendulaire, dont le mouvement est limité, interposé entre la fusée de la roue et le bras de suspens ion, ce qui autorise de petits débattements de la roue dans le sens longitudinal, alors que dans les suspensions simplement verticales, la roue est montée directement sur le bras de suspension. On connaît déjà un type de suspension horizontale munie d'un système de filtrage des chocs longitudinaux. Dans celuici, l'élément pendulaire est monté sur le bras de suspension par l'intermédiaire de son axe d'articulation avec interposition de plusieurs manchons élastiques en caoutchouc qui peuvent se déformer dans une faible mesure dans toutes les directions. Toutefois, de telles déformations non contrôlées, même faibles, des manchons élastiques peuvent provoquer de légers braquages parasites de la roue, ce qui nuit à la stabilité du véhicule et altère les qualités routières et les sensations de conduite du véhicule. On connaît une autre suspension horizontale munie d'un système de filtrage des chocs longitudinaux, permettant d'éliminer ces inconvénients. Cette suspension permet d'éliminer les braquages parasites grâce à une structure spéciale de l'élément pendulaire et du bras de suspension. L'élément pendulaire est relié à la fois à sa partie supérieure et à sa partie inférieure au bras de suspension, respectivement par un manchon élastique et un palier de roulement, ce qui permet de limiter les débattements de l'élément pendulaire dans un plan perpendiculaire à l'axe du palier de roulement. En outre, l'axe du palier de roulement est incliné par rapport à la direction de l'axe de rotation de la roue pour contrôler le pincement de la roue lors des débattements longitudinaux. Cette suspension présente toutefois comme inconvénient un élément pendulaire de structure complexe qui augmente son coût de fabrication. La présente invention a donc pour but d'éliminer les inconvénients précités et de proposer une nouvelle suspension horizontale permettant de filtrer les chocs longitudinaux sans engendrer des braquages parasites de la roue et ayant une structure de pendule simple pouvant facilement s'adapter sur un bras de suspension. A cet effet, l'invention a pour objet une suspension horizontale pour roue de véhicule automobile, du type comportant un organe de suspens ion articulé sur la caisse du véhicule de façon à permettre le débattement de cet organe dans un plan perpendiculaire au plan d'assiette du véhicule, un élément pendulaire interposé entre la roue et l'organe de suspension, ledit élément comprenant une première partie sur laquelle est monté l'axe de la roue et une deuxième partie sur laquelle s'articule l'organe de suspension de manière à ne pouvoir pivoter par rapport à celui-ci que dans un seul plan, et une butée élastique interposée entre l'élément pendulaire et l'organe de suspension pour limiter le mouvement pendulaire de l'élément précité autour de son axe d'articulation sur l'organe de suspension, caractérisée en ce que la butée élastique est logée entre au moins un prolongement de la deuxième partie de l'élément pendulaire et une paroi interne de l'organe de suspension, et en ce que l'axe d'articulation de l'élément pendulaire sur l'organe de suspension est transversal au plan médian du véhicule. Dans un mode de réalisation particulier, l'élément pendulaire comporte un seul prolongement se présentant sous la forme d'un axe disposé sensiblement suivant la direction longitudinale du véhicule. Par exemple, le prolongement peut s'étendre sensiblement radialement par rapport à l'axe d'articulation entre l'organe de suspension et l'élément pendulaire. Dans ce cas, on peut prévoir que ladite paroi interne de l'organe de suspension entoure ledit prolongement à l'extrémité arrière de l'organe de suspension. Dans un autre mode de réalisation, l'élément pendulaire peut comporter deux prolongements espacés l'un de l'autre dans un plan vertical et sensiblement disposés dans la direction longitudinale du véhicule. Par exemple, les deux prolongements s'étendent radialement par rapport à l'axe d'articulation entre l'organe de suspension et l'élément pendulaire. Dans ce cas, on peut prévoir que ladite paroi interne de l'organe de suspension se présente sous la forme d'un doigt ou d'une cloison intermédiaire logé entre les deux prolongements et séparé de ces derniers par la butée élastique, à l'arrière de l'organe de suspension. La butée élastique peut se présenter aussi bien sous la forme d'un manchon cylindrique que sous la forme d'au moins deux éléments séparés. Selon une autre caractéristique de l'invention, la butée élastique est adhérisée au prolongement de l'élément pendulaire et/ou à ladite paroi interne de l'organe de suspension. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, l'élément pendulaire est articulé sur l'organe de suspension par l'intermédiaire d'un palier à roulement ou analogue. Par ailleurs, l'organe de suspension peut être monté sur le châssis du véhicule à rotation autour d'un axe transversal au véhicule. Avantageusement, la deuxième partie de l'élément pendulaire se trouve au-dessous de sa première partie. Selon encore une autre caractéristique, en position d'équilibre de l'élément pendulaire, l'axe de rotation de la roue, l'axe d'articulation de l'élément pendulaire sur l'organe de suspension et le point de contact de la roue avec le sol sont dans un même plan transversal du véhicule. Dans une application particulière, la suspension de l'invention est une suspension arrière à bras tirés et à traverse déformable, d'un type bien connu en soi. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, détails, caractéristiques et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre de plusieurs modes de réalisation particuliers actuellement préférés de l'invention, donnés uniquement à titre illustratif et non limitatif, en référence aux dessins schématiques annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue partielle en élévation et en coupe selon un plan transversal du véhicule, passant par la ligne I-I de la figure 2, d'un premier mode de réalisation de la suspension de 1 invention; - la figure 2 est une vue partielle et en coupe de la suspension de la figure 1, suivant la ligne Il-Il - la figure 3 est une vue partielle et en coupe brisée à plans parallèles de la suspension de la figure 1, le long de la ligne III-III ; - la figure 3A est une vue d'un détail de la figure 3 montrant la butée élastique au niveau de l'axe d'articulation de l'élément pendulaire sur le bras de suspension selon un deuxième mode de réalisation de l'invention ; et - la figure 4 est un schéma fonctionnel montrant les débattements longitudinaux de la suspension de l'invention. Selon l'exemple de réalisation représenté sur les figures 1 à 3, la suspension arrière conforme à l'invention pour une roue de véhicule R comporte, de manière connue en soi, un bras oscillant 1 articulé sur la caisse du véhicule pour permettre un débattement de la roue dans un plan perpendiculaire au plan d'assiette du véhicule et un élément amortisseur 2 muni d'un ressort 3 et monté entre le bras de suspension 1 et la caisse. On voit sur la figure 2 que le bras oscillant 1 est un bras tiré s'étendant sensiblement suivant la direction longitudinale L du véhicule et dont l'extrémité arrière la est en forme de fourche pour prendre en chape la partie inférieure 4a d'un élément pendulaire 4 qui relie le bras de suspension à la roue R. L'extrémité opposée lb du bras de suspension 1 est montée à rotation autour d'un axe 5 sur une chape 6 qui est elle-même montée sous la carosserie du véhicule. L'extrémité avant lb du bras oscillant 1 est montée sur l'axe 5 par l'intermédiaire d'une bague élastiquement déformable en caoutchouc 7 pour filtrer les vibrations. On remarquera que l'axe 5 est incliné par rapport à la direction transversale. Les deux bras de l'essieu sont reliés par une traverse déformable 24, ce qui fait que chaque bras oscille autour d'un axe 8 transversal au véhicule. Par ailleurs, l'orientation de l'axe 5 et les caractéristiques de la bague élastique 7 sont déterminées pour que l'essieu soit autodirecteur, c'est-à-dire pivote légèrement dans les virages afin d'améliorer la stabilité du véhicule. De tels systèmes sont connus en soi et ne seront pas davantage détaillés ici. En variante, on pourrait prévoir que le bras de suspens ion 1 soit articulé à son extrémité avant directement sur la caisse du véhicule autour d'un axe 8 transversal au véhicule. En se référant à nouveau à la figure 1, on voit que l'élément pendulaire 4 est solidaire à sa partie supérieure 4b de la fusée de roue 9 qui est elle-même montée à rotation par l'intermédiaire d'un roulement à billes 10 ou à aiguilles 11 sur le moyeu de roue 12. L'élément pendulaire 4 comporte à sa partie supérieure 4b un alésage débouchant 13 qui est traversé par la fusée 9 et à sa partie inférieure 4a un autre alésage débouchant 14 qui est traversé par un axe de pivotement 15 par l'intermédiaire de deux paliers de roulement à aiguilles ou rouleaux coniques 16. L'axe de pivotement 15 est fixé à travers les branches de la fourche la du bras de suspens ion 1. L'axe 15 se prolonge au-delà de la fourche la vers l'intérieur du véhicule pour servir de support, par l'intermédiaire d'un manchon élastique 17, à l'extrémité inférieure de l'élément amortisseur 2 précité. Ce dernier est monté sur la caisse à son extrémité supérieure par l'intermédiaire d'une autre butée élastique 18 servant à filtrer les vibrations et les chocs verticaux. Pour que l'élément pendulaire 4 puisse débattre dans un plan vertical longitudinal, l'axe de rotation de la fusée 9 et l'axe de pivotement 15 devront être sensiblement parallèles entre eux et perpendiculaires à un plan vertical V parallèle au plan longitudinal médian du véhicule. On va maintenant décrire les moyens permettant de limiter le mouvement pendulaire de l'élément 4 autour de son axe de pivotement 15, suivant le premier mode de réalisation représenté sur les figures 1 à 3. Ces moyens sont constitués d'une butée élastique en caoutchouc 19 qui est interposée entre un prolongement 20 de la partie inférieure 4a de l'élément pendulaire 4 et une paroi interne 21 de l'extrémité arrière la du bras de suspension 1. Le prolongement 20 est formé d'un petit axe ou broche dont une portion filetée 20a vient se visser dans un bossage 22 qui fait saillie à la périphérie de la partie inférieure 4a de l'élément pendulaire 4, sensiblement radialement par rapport à l'axe de pivotement 15 et dans la direction longitudinale L du véhicule. La paroi interne 21 précitée est un logement cylindrique destiné à recevoir la butée élastique 19 qui se présente sous la forme d'un manchon cylindrique de révolution qui vient s'emmancher sur la portion saillante de la broche 20. La butée élastique 19 forme ici un système de filtrage réduit des vibrations et des chocs longitudinaux. On peut prévoir que la surface périphérique externe du manchon élastique 19 soit adhérisée à la paroi interne du logement 21, alors que la surface interne du manchon élastique 19 est simplement en contact avec la surface lisse de la broche 20. On va maintenant décrire un autre mode de réalisation de ce système de filtrage en référence à la figure 3A. Dans cette variante de réalisation, la butée élastique est constituée de deux éléments séparés 19' qui sont attachés sur deux prolongements 20' de la partie inférieure 4a de l'élément pendulaire 4, symétriquement par rapport à un plan horizontal H passant par l'axe 15. Le bras de suspension 1 comporte un doigt ou une cloison 21' qui vient s'interposer entre les deux éléments séparés 19' avec un simple contact frottant. On voit sur la figure 3A que les deux prolongements 20' forment entre eux un angle d'environ 600 ouvert vers l'avant du véhicule et dans sa direction longitudinale. On va maintenant décrire le fonctionnement de la suspension de l'invention en référence à la figure 4. Sur cette figure, on remarque que dans la position de repos ou d'équilibre de la suspension, l'axe de rotation 9 de la roue R, l'axe de pivotement 15 du pendule 4 et le point de contact S1 de la roue R avec un sol S plat sont sensiblement alignés dans un même plan transversal T du véhicule. En effet, lorsque la roue R tourne à une vitesse W sur un sol uniformément plat S, une partie du poids du véhicule agit de haut en bas sur l'axe de pivotement 15 de façon que les points d'articulation géométriques des axes 9 et 15 soient alignés avec le point de contact S1 de la roue R avec le sol S. Lorsque la roue rencontre un obstacle 23 sur le sol S, le point de contact de la roue avec le sol passe du point S1 au point S2, ce qui provoque une diminution du rayon de la roue R', et la vitesse de rotation W de la roue augmente en conséquence et engendre un déplacement de l'axe 9 de la roue dans le sens de la flèche F jusqu'au point 9', du fait de la réaction d'adhérence du pneumatique sur le sol. Inversement, si le rayon de la roue R augmente, la vitesse W de la roue diminue et engendre un déplacement dans le sens opposé à la flèche F de l'axe de la rotation de la roue jusqu'au point 9", du fait de l'adhérence du pneumatique sur le sol qui diminue quand la vitesse augmente. Les déplacements de l'axe 9 de la roue vers les points 9' et 9" sont rendus possibles par l'élément pendulaire qui transforme les réactions verticales dues aux variations de rayon de la roue en des déplacement quasiment horizontaux, ce qui réduit considérablement les chocs ressentis dans l'habitacle du véhicule. Bien entendu, lorsque la roue rencontre un obstacle en saillie du sol S, le bras de suspension 1 pivotera autour de son axe sur le châssis pour comprimer l'élément amortisseur 2. Inversement, si la roue R passe dans un trou, le bras de suspension 1 pivotera en sens inverse autour de son axe d'articulation sur le châssis, pour détendre l'élément amortisseur 2 qui se déplacera vers le bas. On a ainsi obtenu conformément à l'invention un système de filtrage réduit des chocs longitudinaux qui améliore le confort pour les passagers du véhicule et diminue les bruits dans ce dernier tout en améliorant sa tenue de route. D'une manière générale, grâce à l'invention, les points 9, 9' et 9" de l'axe de rotation de la roue, l'axe de pivotement 15 du pendule et les points de contact S1 ou S2 de la roue avec le sol restent sensiblement dans un même plan parallèle au plan médian du véhicule. Le système de filtrage de l'invention permet de filtrer des chocs ou des vibrations de faible amplitude, de sorte qu'il constitue un système de filtrage réduit. On remarque également que d'une manière connue en soi, la fusée 9 de la roue est située au-dessus de l'axe transverse de l'articulation 15 de l'élément pendulaire 4. Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec des modes de réalisation particuliers, il est bien évident qu'elle n'y est nullement limitée et qu'elle comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci entrent dans le cadre des revendications qui suivent. REVENDICATIONS 1. Suspension horizontale pour roue (R) de véhicule automobile, du type comportant un organe de suspension (1) articulé sur la caisse du véhicule de façon à permettre le débattement de cet organe dans un plan (V) perpendiculaire au plan d'assiette du véhicule, un élément pendulaire (4) interposé entre la roue et l'organe de suspension, ledit élément comprenant une première partie (4b) sur laquelle est monté l'axe (9) de la roue et une deuxième partie (4a) sur laquelle s'articule l'organe de suspension de manière à ne pouvoir pivoter par rapport à celui-ci que dans un seul plan (V), et une butée élastique (19, 19') interposée entre l'élément pendulaire et l'organe de suspension pour limiter le mouvement pendulaire de l'élément précité autour de son axe d'articulation (15) sur l'organe de suspension, caractérisée en ce que la butée élastique est logée entre au moins un prolongement (20, 20') de la deuxième partie (4a) de l'élément pendulaire (4) et une paroi interne (21, 21') de l'organe de suspension (1), et en ce que l'axe d'articulation (15) de l'élément pendulaire sur l'organe de suspension est transversal au plan médian du véhicule. 2. Suspension selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'élément pendulaire (4) comporte un seul prolongement (20, 22) se présentant sous la forme d'un axe disposé sensiblement suivant la direction longitudinale (L) du véhicule. 3. Suspension selon la revendication 2, caractérisée en ce que le prolongement (20) s'étend sensiblement radialement par rapport à l'axe d'articulation (15) entre l'organe de suspension (1) et l'élément pendulaire (4). 4. Suspension selon la revendication 2 ou 3, caractérisée en ce que ladite paroi interne (21) de l'organe de suspension (1) entoure ledit prolongement (20) à l'extrémité arrière (la) de l'organe de suspension. 5. Suspension selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'élément pendulaire (4) comporte deux prolongements (20') espacés l'un de l'autre dans un plan vertical (V) et sensiblement disposés dans la direction longitudinale (L) du véhicule. 6. Suspension selon la revendication 5, caractérisée en ce que les deux prolongements (20') s'étendent radialement par rapport à l'axe d'articulation (15) entre l'organe de suspension (1) et l'élément pendulaire (4). 7. Suspension selon la revendication 5 ou 6, caractérisée en ce que ladite paroi interne de l'organe de suspension (1) se présente sous la forme d'un doigt ou d'une cloison intermédiaire (21') logé entre les deux prolongements (20') et séparé de ces derniers par la butée élastique (19'), à l'arrière de l'organe de suspension. 8. Suspension selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la butée élastique se présente sous la forme d'un manchon cylindrique (19) ou sous la forme d'au moins deux éléments séparés (19'). 9. Suspension selon la revendication 8, caractérisée en ce que la butée élastique est adhérisée au prolongement (20, 20') de l'élément pendulaire (4) et/ou à ladite paroi interne (21, 21') de l'organe de suspension (1). 10. Suspension selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'élément pendulaire (4) est articulé sur l'organe de suspension (1) par l'intermédiaire d'un palier à roulement (16) ou analogue. 11. Suspension selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'organe de suspension (1) est monté sur le châssis du véhicule à rotation autour d'un axe (8) transversal au véhicule. 12. Suspension selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la deuxième partie (4a) de l'élément pendulaire (4) se trouve au-dessous de sa première partie (4b). 13. Suspension selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'en position d'équilibre de l'élément pendulaire (4), l'axe de rotation (9) de la roue (R), l'axe de pivotement (15) de l'élément pendulaire (4) sur l'organe de suspension (1) et le point de contact (S1) de la roue avec le sol (S) sont dans un même plan transversal (T) du véhicule. 14. Suspension selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la suspension est une suspension arrière à bras tirés (1) et à traverse déformable (6).