Brevet FR2748699A1 — publié le 19971121

La présente invention concerne un dispositif de suspension associé à une roue directrice de véhicule automobile. Dans les véhicules actuels, la disposition transversale du groupe motopropulseur du véhicule nécessite de plus en plus de volume entre les passages de roues avant du véhicule de sorte qu'il est extrêmement difficile, lorsqu'on ne souhaite pas avoir une voie avant trop grande, de loger dans le passage de roue un triangle supérieur de suspens ion de longueur de rayon d'action suffisante pour obtenir de bonnes épures de carrossage du véhicule. Dans ces conditions, il est difficile d'équiper les véhicules automobiles actuels d'un dispositif de suspension à double triangle qui a l'avantage de permettre un bon guidage de la roue correspondante lors des débattements verticaux de celle-ci. La présente invention a pour but d'éliminer l'inconvénient ci-dessus des dispositifs de suspension connus en proposant un dispositif de suspension agencé pour dégager au maximum l'espace du compartiment moteur tout en présentant les mêmes avantages qu'un dispositif de suspension à double triangle. A cet effet, selon l'invention, le dispositif de suspension associé à une roue directrice de véhicule automobile, comprenant un ressort hélicoïdal situé au-dessus de la roue en appui entre la structure du véhicule et une extrémité supérieure d'un support pivotant de la roue par l'intermédiaire d'une coupelle tournant sur cette extrémité coaxialement à l'axe du pivotement du support et un bras transversal reliant l'extrémité du support à la structure du véhicule en étant articulé à cette structure suivant un axe sensiblement parallèle à l'axe longitudinal du véhicule, est caractérisé en ce que le bras transversal est monté articulé, suivant un axe parallèle à l'axe longitudinal du véhicule, sur une extension de la coupelle du côté opposé à l'axe d'articulation du bras transversal à la structure par rapport à l'axe de pivotement du support. De préférence, la coupelle est montée rotative sur l'extrémité supérieure du support pivotant au moyen d'un palier, lisse ou à roulement, faisant saillie vers le haut par rapport à la face de la coupelle servant d'appui au ressort hélicoïdal. Avantageusement, le bras transversal a la forme d'un U chevauchant le ressort hélicoïdal et dont les branches parallèles sont articulées à la structure du véhicule et la branche de liaison des branches parallèles est articulée à l'extension de la coupelle. La coupelle présente la forme d'un triangle dont un côté délimitant l'extension de celle-ci présente deux extrémités reliées respectivement par deux articulations à la branche de liaison du bras transversal. La coupelle a une partie tronconique tournant sur l'extrémité supérieure du support réalisée en deux pièces reliées ensemble par un manchon tronconique en matière élastique apte supporter la charge du ressort hélicoïdal et permettant, lors des débattements verticaux de la roue directrice par rapport à la structure, un léger désalignement variable de l'axe de pivotement du support avec l'axe de la coupelle, ces deux axes étant confondus au repos. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement dans la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lesquels - la figure 1 représente une vue frontale, avec coupes partielles, d'un dispositif de suspension d'une roue avant directrice d'un véhicule conforme à l'invention - la figure 2 est une vue de dessus suivant la flèche II de la figure 1 - la figure 3 est une vue en perspective du dispositif de suspension de l'invention suivant la flèche III de la figure 1 ; et - la figure 4 est une vue agrandie en coupe axiale de l'extrémité supérieure du support pivotant de la roue et sur laquelle prend appui le ressort de suspension du dispositif de suspension de l'invention. En se reportant aux figures 1 à 4, le dispositif de suspension d'une roue avant directrice 1 d'un véhicule automobile comprend un bras transversal supérieur de suspension 2 monté pivotant à la structure ou caisse 3 du véhicule par deux articulations élastiques ou à rotules 4 dont les centres d'articulation sont situés sur un axe A-A' sensiblement parallèle à l'axe longitudinal du véhicule et reliant l'extrémité supérieure 5a du support pivotant 5 de la roue 1 à la structure 3 comme cela sera décrit ultérieurement, et un triangle de suspension inférieur 6, dont les deux bras 7 sont montés pivotant d'une part à la structure 3 du véhicule par deux articulations élastiques 8 à centres d'articulation situés sur un axe B-B' sensiblement parallèle à l'axe longitudinal du véhicule et d'autre part à l'extrémité inférieure du support pivotant 5 en dessous de l'axe X-X' de rotation de la roue 1 par une rotule 9. Le dispositif de suspension comprend également un resort hélicoïdal 10 du type à compression disposé au-dessus de la roue 1 en appui entre la structure 3 du véhicule par l'intermédiaire d'une coupelle d'appui supérieure 11 à laquelle est solidarisée une cale élastique 12, par exemple en caoutchouc, elle-même solidarisée à la structure 3 du véhicule et l'extrémité supérieure 5a du support pivotant 5 par l'intermédiaire d'une coupelle inférieure 13 montée à rotation sur l'extrémité 5a coaxialement à l'axe de pivotement C-C' du support 5 passant le centre de la rotule d'articulation 9 et le centre de rotation C1 de la coupelle 13. Le support 5 est commandé en rotation d'une valeur angulaire déterminée autour de l'axe C-C' par une biellette de direction 14 pour assurer le braquage de la roue 1. Le dispositif de suspension comprend de plus un amortisseur 15, par exemple du type hydraulique, séparé du ressort de suspension 10, et monté entre la structure 3 du véhicule et l'un des bras 7 du triangle inférieur de suspension 6. Selon l'invention, le bras transversal 2 est monté articulé, suivant un axe D-D' parallèle à l'axe longitudinal du véhicule, sur une extension 13a de la coupelle 13 à l'opposé de l'axe d'articulation A-A' du bras 2 à la structure 3 du véhicule par rapport à l'axe de pivotement C C' du support 5. Plus précisément, le bras transversal 2 présente la forme d'un U entre les branches parallèles 2a duquel passe le ressort de suspens ion 10 de façon que le bras 2 chevauche ce ressort. Les branches 2a du bras 2 sont articulées à la structure 3 du véhicule par les deux articulations 4 et la branche 2b de liaison des branches 2a du bras 2 est articulée à l'extension 13a de la coupelle 13 par deux articulations élastiques ou à rotules 15 dont les centres d'articulation sont situés sur l'axe d'articulation D-D' séparé de l'axe d'articulation A-A' d'une distance représentant la longueur du rayon d'action du bras transversal 2. La partie supérieure de l'axe de pivotement C-C' du support 5 est située dans l'espace compris entre les deux axes A-A' et D-D'. L'extension 13a de la coupelle 13 est telle qu'elle configure la coupelle en un petit triangle dont les angles adjacents à un côté courbe de celui-ci délimitant cette extension sont reliés à la branche 2b du bras 2 respectivement par les deux articulations 15. Comme cela ressort mieux de la figure 4, la coupelle 13 comporte une partie tronconique 13b entourée par une base 13bl qui sert de face d'appui de la spire inférieure du ressort de suspension 10. Cette partie tronconique 13b est montée rotative, autour de l'axe C-C' de pivotement du support 5, sur l'extrémité supérieure 5a de ce support au moyen d'un palier 16, du type à roulement à aiguilles comme représenté ou du type lisse, en faisant saillie vers le haut par rapport à la face d'appui 13bl du ressort 10. Le palier 16 est fixé sur l'extrémité supérieure 5a du support 5 par une vis de fixation 17 coaxiale à l'axe C-C'. La partie tronconique 13b de la coupelle 13 est constituée de deux parties tronconiques respectivement externe 13b2 et interne 13b3 solidarisées ensemble par un manchon tronconique élastique 18, à base de caoutchouc ou de matière analogue, de raideur suffisante pour supporter la charge du ressort de suspension 10 tout en assurant un filtrage du bruit. Le manchon élastique 18 permet également, notamment lors des débattements verticaux de la roue 1 par rapport à la structure 3, un léger désalignement variable de l'axe de pivotement C-C' du support 5 avec l'axe de la coupelle 13, ces deux axes étant confondus au repos. Comme cela ressort de la construction du dispositif de suspension ci-dessus décrit, la liaison en rotation de la coupelle 13 à l'extrémité supérieure 5a du support 5 impose lors des débattements verticaux de la roue 1 des déplacements sensiblement verticaux de l'axe D-D' qui va décrire, par rapport à une position moyenne représentée en figure 1, un arc de cercle autour de l'axe d'articulation A-A' du bras transversal 2 à la structure 3 du véhicule. L'ensemble articulé constitué par le bras 2 et la coupelle 13 permet d'éloigner vers l'extérieur suivant l'axe de roue X-X' l'axe d'articulation A-A', la longueur du bras 2 n'étant pas limitée, transversalement au véhicule, par la position de l'axe de pivotement C-C' du support 5. De plus, le ressort de suspension 10 agit par l'intermédiaire de la coupelle 13 directement sur la partie supérieure du support pivotant 5 et de ce fait les articulations de la coupelle 13 et du triangle de suspension inférieur 6 ne sont pas soumises aux charges verticales, obtenant ainsi un meilleur filtrage longitudinal des roues du véhicule. La disposition d'appui du ressort de suspension 10 sur la coupelle 13 qui contient l'axe de pivotement C-C' permet l'obtention d'un volume de caisse du véhicule suffisant audessus de la roue, un éventuel décalage ou désaxage de l'axe longitudinal E-E' du ressort 10 (voir figure 4) par rapport à l'axe de pivotement C-C' du support 5, avec l'axe C-C', libéré du volume diamétral du ressort 10 à loger en partie supérieure du support 5, pouvant avoir son inclinaison ainsi que son déport à l'axe de roue réduits. Par rapport aux dispositifs de suspension classiques des trains à double triangle, le dispositif de suspension de l'invention permet, si on ne change pas la position sur la structure 3 du véhicule des articulations 4 du bras 2 à cette structure, d'allonger le rayon d'action du triangle supérieur constitué par le bras 2, ou, à rayon d'action égal au dispositif de suspension classique, de déplacer vers la roue les articulations 4 du bras 2 à la structure 3 du véhicule pour augmenter ainsi l'espace de logement du moteur. REVENDICATIONS 1. Dispositif de suspension associé à une roue directrice (1) de véhicule automobile, comprenant un ressort hélicoïdal (10) situé au-dessus de la roue en appui entre la structure (3) du véhicule et une extrémité supérieure (5a) d'un support pivotant (5) de la roue (1) par l'intermédiaire d'une coupelle (13) tournant sur cette extrémité (Sa) coaxialement à l'axe de pivotement (C-C') du support (5), et un bras transversal (2) reliant l'extrémité (5a) du support (5) à la structure (3) du véhicule et étant articulé à cette structure suivant un axe (A-A') sensiblement parallèle à l'axe longitudinal du véhicule, caractérisé en ce que le bras transversal (2) est monté articulé, suivant un axe (D-D') parallèle à l'axe longitudinal du véhicule, sur une extension (13a) de la coupelle (13) du côté opposé à l'axe d'articulation (A-A') du bras transversal (2) à la structure (3) par rapport à l'axe de pivotement (C-C') du support (5). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la coupelle (13) est montée rotative sur l'extrémité supérieure (5a) du support pivotant (5) au moyen d'un palier (16), lisse ou à roulement, faisant saillie vers le haut par rapport d la face (13bl) de la coupelle (13) servant d'appui au ressort hélicoïdal (10). 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le bras transversal (2) a la forme d'un U chevauchant le ressort hélicoïdal (10) et dont les branches parallèles (2a) sont articulées à la structure (3) du véhicule et la branche (2b) de liaison des branches parallèles (2a) est articulée à l'extension (13a) de la coupelle (13). 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la coupelle (13) a la forme d'un triangle dont le côté (13c) délimitant l'extension (13a) de celle-ci présente deux extrémités reliées respectivement par deux articulations (15) à la branche de liaison (2b) du bras transversal (2). 5. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la coupelle (13) a une partie tronconique (13b) tournant sur l'extrémité supérieure (Sa) du support (5) réalisée en deux pièces (13b2, 13b3) reliées ensemble par un manchon tronconique en matière élastique (18) apte à supporter la charge du ressort hélicoïdal (10) et permettant, lors des débattements verticaux de la roue directrice (1) par rapport à la structure (3), un léger désalignement variable de l'axe de pivotement (C-C') du support (5) avec l'axe de la coupelle (13), ces deux axes étant confondus au repos.