Brevet FR2749802A1 — publié le 19971219

L'invention concerne une suspension à plusieurs points d'un engrenage d'essieu monté au moins en partie élastiquement sur la carrosserie d'un véhicule ou sur un support d'essieu, entre les arbres d'entraînement, munis d'articulations, de roues motrices d'un essieu moteur, suspension dont au moins un point de suspension simple ou multiple est situé sur un côté du carter de l'engrenage d'essieu se trouvant à l'opposé du côté arbre d'entrée de l'engrenage ou se raccordant à ce côté. Auxdits côtés appartiennent aussi les parties du carter de l'engrenage d'essieu orientées vers le plancher de la carrosserie du véhicule ou vers la surface sur laquelle repose le véhicule. Les engrenages prévus dans les essieux moteurs à suspension indépendante des roues et qui ne sont pas bridés directement sur un moteur à combustion interne et/ou une boîte de vitesses sont généralement fixés séparément, directement à la carrosserie du véhicule ou un support particulier, tel qu'un faux-châssis. Dans ce but, l'engrenage d'essieu présente le plus souvent plusieurs points de fixation ou de suspension. La notice de réparation 319/320 Ford Granada de l'édition Bucheli- Verlag de Zug/Suisse, de l'année 1978, présente, page 86, un engrenage de pont arrière ayant cinq points de suspension. Quatre d'entre eux se trouvent sur un carter de prolongement placé - dans le sens de marche - devant le carter proprement dit de l'engrenage d'essieu. Ces quatre points de suspension, dont deux sont situés chaque fois l'un derrière l'autre sur chaque côté de l'engrenage d'essieu, sont contenus dans un plan horizontal se trouvant à peu près à la hauteur de l'arbre d'entrée de l'engrenage. Un cinquième point de suspension est disposé derrière l'engrenage, constitué en l'occurrence par un différentiel, sur ce qu'on appelle aussi un couvercle de différentiel. Tous les points de suspension sont seulement espacés de quelques centimètres de l'axe de l'arbre d'entrée de l'engrenage. Par le document DE 43 25 598 A1, on connaît un dispositif de support pour un engrenage sous la forme d'une boîte de vitesses bridée sur un moteur à combustion interne. La boîte de vitesses est munie d'une traverse qui dépasse des deux côtés du carter de l'engrenage constitué par la boîte proprement dite. Aux deux extrémités de la traverse, on a prévu des points de fixation auxquels la boîte de vitesses est guidée latéralement et verticalement, par l'intermédiaire d'éléments élastiques, sur le châssis du véhicule, sans que soit assuré un appui notable à l'égard du couple transmis par l'arbre de sortie de la boîte. S'agissant d'engrenages d'essieu tels que des différentiels, les forces de frottement et d'engrènement appliquées aux points de suspension, notamment pendant la rotation de l'arbre de transmission à joints de cardan et des arbres de roues, sont transmises par l'intermédiaire du carter de l'engrenage d'essieu à la carrosserie du véhicule et encaissées par celle- ci. Toutes les vibrations, dues par exemple aux joints de l'arbre de transmission et des arbres des roues motrices, ainsi qu'aux écarts de denture de l'engrenage, sont transmises en même temps par les points de suspension à la carrosserie du véhicule. Dans le but d'isoler les sources de vibrations de la transmission vis-à-vis de la carrosserie, des éléments élastiques ayant des propriétés d'amortissement par le matériau constitutif sont en partie intégrés dans les points de suspension. De tels éléments élastiques, comme par exemple quelques ressorts de caoutchouc ou d'élastomère sous la forme de ressorts de cisaillement à disques ou à douilles, de ressorts de compression, de ressorts de torsion-cisaillement ou de ressorts de torsion-cisaillement à disques, permettent souvent des mouvements propres indésirés de l'engrenage d'essieu, lesquels produisent en plus des bruits gênants. L'invention vise par conséquent à créer une suspension à plusieurs points pour un engrenage d'essieu séparé qui, tout en constituant une suspension élastique multiple, autorise seulement des mouvements propres minimaux et empêche dans une large mesure la transmission de vibrations à la carrosserie du véhicule. La disposition des différents points de suspension doit permettre un montage simple et automatique et ne doit pas restreindre la garde au sol du véhicule automobile. Conformément à l'invention, partant d'une suspension comme indiqué au début, on obtient ce résultat par le fait que trois points de suspension au moins sont disposés sur le carter de l'engrenage d'essieu dans la zone du côté arbre d'entrée de l'engrenage, points de suspension dont les éléments de raccordement ou faces de bridage sont situés approximativement dans un plan perpendiculaire à la direction longitudinale de l'arbre d'entrée de l'engrenage et forment les sommets d'un polygone fictif. Selon l'invention, au moins trois points de suspension sont disposés sur le carter de l'engrenage d'essieu, notamment dans la zone du côté arbre d'entrée, donc, par exemple s'il s'agit d'un différentiel de pont arrière, devant le porte-satellites, points de suspension dont les éléments de raccordement ou faces de bridage sont situés approximativement dans un plan perpendiculaire à la direction longitudinale de l'arbre d'entrée de l'engrenage. En règle générale, cet arbre d'entrée est orienté dans la direction longitudinale du véhicule. Les éléments de raccordement forment les sommets d'un polygone fictif. Ces sommets sont définis par les points formés à l'intersection des axes des éléments de raccordement ou des normales centrales aux faces de bridage côté points de suspension avec le plan précité. Le plan dans lequel sont situés les éléments de raccordement ou les faces de bridage se trouve par exemple à peu près à la hauteur du palier extérieur de l'arbre d'entrée de l'engrenage. Ce palier extérieur est notamment le roulement qu'un carter de différentiel d'essieu contient à l'endroit o l'arbre d'entrée du différentiel sort du carter. L'amplitude des vibrations transversales appliquées par l'arbre de transmission au carter de différentiel est la plus grande à cet endroit. L'axe de l'arbre d'entrée de l'engrenage coupe à angle droit l'aire de surface du polygone fictif. Le point d'intersection peut être situé par exemple dans la zone du centre de gravité géométrique de cette aire de surface. Par rapport au plan médian vertical et/ou horizontal de coupe longitudinale de l'arbre d'entrée de l'engrenage, les points de suspension sont disposés de façon largement symétrique entre eux. La distance entre des points de suspension directement voisins et/ou la distance entre les points de suspension et l'arbre d'entrée de l'engrenage peut être la même chaque fois. En cas d'utilisation de trois points de suspension, l'un d'eux peut être placé directement au-dessus de lArbre d'entrée de l'engrenage, tandis que les deux autres sont situés chacun obliquement sous cet arbre. Les points de suspension inférieurs ne dépassent pas, vers le bas, du dessous du carter de l'engrenage d'essieu, de sorte que cette disposition des points de suspension ne change pas la garde au sol. Les deux points de suspension placés obliquement sous l'arbre d'entrée de l'engrenage peuvent être agencés symétriquement entre eux par rapport au plan médian vertical de coupe longitudinale de cet arbre d'entrée. Les points de suspension sont prévus sur des bras en porte-à-faux qui, par exemple, s'étendent en étoile à partir du carter de l'engrenage d'essieu. Ces bras peuvent être formés directement sur le carter, mais ils peuvent aussi être montés séparément. Suivant la sollicitation en flexion à laquelle ils sont soumis, les bras en porte-à-faux ont une section droite qui s'amincit ou est éventuellement creuse ou évidée dans une mesure croissante à partir du carter de l'engrenage vers le point de suspension ou de fixation. De plus, les bras en porte-à-faux peuvent être raidis par des nervures ou des entretoises. Il est concevable aussi d'intégrer les points de suspension dans une plaque fixée par bridage dans la zone du palier à roulement extérieur de l'arbre d'entrée de l'engrenage. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation non limitatif, ainsi que du dessin schématique annexé, dont les figures la, b et c représentent trois vues orthogonales d'un engrenage d'essieu comportant quatre points de suspension. Les figures la, b et c représentent, comme exemple d'un engrenage d'essieu, un différentiel de pont arrière d'un véhicule automobile. L'engrenage-en question est logé dans un carter 10 fermé par un couvercle 11. Un arbre d'entrée 4 de l'engrenage, portant un pignon d'attaque conique 5, est monté rotatif sur le côté entrée 12 de l'engrenage. Le côté opposé du carter 10 porte la référence 13 (figure lc). Le pignon conique 5 est en prise avec une couronne de différentiel 6. Le pignon 5 et la couronne 6 sont représentés en pointillé. Le porte-satellites, disposé habituellement sur la couronne 6, les satellites et les planétaires du différentiel, planétaires qui sont en liaison fonctionnelle directe avec les arbres 7, 8 des roues motrices, ne sont pas représentés. Dans la zone du montage rotatif de l'arbre d'entrée 4 de l'engrenage, trois bras en porte-à-faux 15, 16, 17 sont formés sur le carter 10 de l'engrenage d'essieu, bras dont les extrémités libres sont réalisées comme des points de suspension 25, 26, 27. Les différents points de suspension 25 - 27 présentent des faces de bridage planes sur lesquelles sont disposés, par exemple, des éléments élastiques 45, 46, 47, tels que des ressorts de cisaillement à disques, par l'intermédiaire desquels l'engrenage d'essieu est appuyé sur la carrosserie du véhicule. Le boulonnage pour le montage sur la carrosserie du véhicule s'effectue, par les éléments de raccordement 35, 36, 37, parallèlement à l'arbre d'entrée 4 de l'engrenage. Sur l'avant, les bras en porte-à-faux 15 - 17 s'étendent en étoile à partir du carter 10 de l'engrenage d'essieu, avec une inclinaison par rapport à l'arbre de transmission 1; l'un des bras, celui désigné par 17, est placé directement au-dessus de l'arbre d'entrée 4, tandis que les deux autres, 15 et 16, s'étendent vers les côtés à partir du carter 10. Les bras 15 et 16 sont disposés obliquement sous l'arbre d'entrée 4 sur le carter 10. Dans une vue frontale de l'engrenage, les points de suspension 25 - 27 définissent, comme on peut le voir sur la figure lb, un triangle 50 indiqué en pointillé. Dans cet exemple, le triangle 50 est isocèle et à peu près rectangle. La bissectrice de l'angle droit est contenue dans le plan vertical de coupe longitudinale de l'arbre d'entrée 4 de l'engrenage. Dans cet exemple de réalisation, l'axe de l'arbre 4 coupe le triangle 50 à peu près dans la zone de son centre de gravité géométrique. La distance entre l'arbre d'entrée 4 et les points de suspension inférieurs 25, 26 dépasse chaque fois, d'un facteur V2 environ, la distance entre cet arbre et le point de suspension supérieur 27. Pour chacun des bras en porte-à-faux 15 - 18, la section droite augmente à partir du point de suspension 25 - 28 jusqu'au point o le bras considéré rejoint ou est fixé au carter 10 ou à son couvercle 11. Le quatrième point de suspension 28 est disposé, par l'intermédiaire d'un bras en porte-à-faux 18, sur le couvercle 11 de l'engrenage et de façon excentrée, à peu près à la hauteur de l'arbre d'entrée 4 de l'engrenage. La construction du bras 18 du couvercle et du point de suspension 28 au bout de ce bras correspond à la construction des autres bras en porte-à-faux 15 - 17 et des autres points de suspension 25 - 27, bien que ce bras du couvercle soit plus rigide et que sa face de bridage soit dirigée en sens contraire. REVENDICATIONS 1 - Suspension à plusieurs points d'un engrenage d'essieu monté au moins en partie élastiquement sur la carrosserie d'un véhicule ou sur un support d'essieu, entre les arbres d'entraînement, munis d'articulations, de roues motrices d'un essieu moteur, suspension dont au moins un point de suspension simple ou multiple est situé sur un côté du carter de l'engrenage d'essieu se trouvant à l'opposé du côté arbre d'entrée de l'engrenage ou se raccordant à ce côté, caractérisée en ce que trois points de suspension (25 - 27) au moins sont disposés sur le carter (10) de l'engrenage d'essieu dans la zone du côté (12) de l'arbre d'entrée de l'engrenage, points de suspension dont les éléments de raccordement ou faces de bridage (35 - 37) sont situés approximativement dans un plan perpendiculaire à la direction longitudinale de l'arbre d'entrée (4) de l'engrenage et forment les sommets d'un polygone (50) fictif. 2 - Suspension à plusieurs points selon la revendication 1, caractérisée en ce que le plan dans lequel sont situés les éléments de raccordement ou faces de bridage (35 - 37) se trouve à peu près à la hauteur du palier extérieur de l'arbre d'entrée (4) de l'engrenage. 3 - Suspension à plusieurs points selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'axe de l'arbre d'entrée (4) de l'engrenage coupe l'aire de surface du polygone (50) fictif. 4 - Suspension à plusieurs points selon la revendication 1, caractérisée en ce que les points de suspension (25 - 27) sont disposés dans une large mesure symétriquement entre eux par rapport au plan médian vertical et/ou horizontal de coupe longitudinale de l'arbre d'entrée (4) de l'engrenage. - Suspension à plusieurs points selon la revendication 1, caractérisée en ce que, si elle comporte trois points de suspension (25 - 27), l'un (27) d'eux est placé directement au-dessus de l'arbre d'entrée (4) de l'engrenage, tandis que les deux autres (25, 26) sont situés chacun obliquement au-dessous de l'arbre d'entrée (4) de l'engrenage. 6 - Suspension à plusieurs points selon la revendication 5, caractérisée en ce que les deux points de suspension (25, 26) situés obliquement sous l'arbre d'entrée (4) de l'engrenage sont agencés à peu près symétriquement entre eux par rapport au plan médian vertical de coupe longitudinale de l'arbre d'entrée (4) de l'engrenage. 7 - Suspension à plusieurs points selon la revendication 1, caractérisée en ce que les points de suspension (25 - 28) sont placés sur des bras en porte-à-faux (15 - 18) qui s'étendent en étoile à partir du carter (10) de l'engrenage d'essieu.