Brevet FR2782950A1 — publié le 20000310

SYSTEME DE SUSPENSION AVANT POUR VEHICULE AUTOMOBILE DU TYPE A TRACTION AVANT La présente invention concerne un nouveau système de suspension avant pour un véhicule automobile du type à traction avant. Cette nouvelle suspension est destinée à remplacer les ensembles traditionnels du type à ressort hélicoïdal qui sont relativement encombrants, en particulier en hauteur, et qui posent parfois des difficultés de réglage. Le système de suspension conforme à la présente invention est constitué d'un dispositif de torsion faisant la liaison entre le châssis du véhicule et le bras ou l'un des bras de suspension solidaire du moyeu de roue; ce dispositif de torsion, actif autour d'un axe de torsion horizontal, est constitué d'un support avant et d'un support arrière adaptés pour la réception des extrémités d'une pluralité de barres de torsion. Le support avant, solidarisé avec le bras de suspension, est guidé en rotation sur le châssis du véhicule et le support arrière, fixé sur ledit châssis, comporte des moyens de réglage de son positionnement angulaire pour permettre un réglage de la précontrainte desdites barres de torsion. Toujours selon l'invention, les supports avant et arrière sont adaptés pour la réception amovible des extrémités des barres de torsion, afin d'obtenir un dispositif de torsion à nombre de barres modulable. Selon une autre caractéristique, les supports avant et arrière sont agencés pour permettre la réception d'une pluralité de barres de torsion disposées parallèlement à l'axe de torsion; de préférence, les barres de torsion sont réparties sur un cylindre virtuel centré sur l'axe de torsion. Toujours selon une autre caractéristique, I'extrémité des barres de torsion vient s'emmancher dans des orifices aménagés dans leurs supports respectifs avant et arrière, les extrémités desdites barres de torsion comportant des cannelures longitudinales qui coopèrent avec des cannelures longitudinales aménagées dans les orifices de réception desdits supports, pour assurer le verrouillage en rotation desdites barres par rapport auxdits supports. Selon une autre caractéristique, le système de suspension comporte des moyens d'obturation étanche à chaque extrémité des orifices des supports avant et arrière qui reçoivent les extrémités des barres de torsion. 2 2782950 Toujours selon l'invention, le support arrière des barres de torsion est guidé en rotation sur un palier solidaire du châssis du véhicule; il comporte aussi un prolongement formant une came contre laquelle vient prendre appui une vis servant à régler son positionnement angulaire et, en conséquence, servant à régler la précontrainte des barres de torsion. Selon une autre caractéristique, le support avant des barres de torsion comporte un prolongement en forme d'axe centré sur l'axe de torsion, qui vient s'emmancher dans un orifice aménagé à l'extrémité du bras de suspension. Ce prolongement comporte des cannelures longitudinales qui coopèrent avec des cannelures longitudinales aménagées dans ledit orifice du bras de suspension, pour assurer le verrouillage en rotation dudit prolongement avec ledit bras de suspension. Selon une autre particularité, le prolongement du support avant des barres de torsion est guidé en rotation sur le châssis du véhicule par I'intermédiaire de blocs élastiques interposés entre des pièces formant une cage de compression. Toujours selon l'invention, le système de suspension comporte - un bras de suspension supérieur dont l'une des extrémités coopère avec le dispositif de torsion et dont l'autre extrémité est solidaire du moyeu du roue par I'intermédiaire d'un dispositif de liaison genre rotule, et - un bras de suspension inférieur dont l'une des extrémités est montée en rotation sur un axe solidaire du châssis du véhicule et dont l'autre extrémité est solidaire du moyeu de roue par l'intermédiaire d'un dispositif de liaison genre rotule; un vérin amortisseur est interposé entre le châssis du véhicule et ce bras de suspension inférieur. Mais l'invention sera encore illustrée, sans être aucunement limitée, par la description suivante d'un mode de réalisation particulier, donné uniquement à titre d'exemple et représenté sur les dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue en perspective de la partie avant du châssis du véhicule équipé, de part et d'autre, du système de suspension à dispositif de torsion conforme à l'invention; - la figure 2 est une vue en perspective du dispositif de torsion isolé; - la figure 3 est une vue en élévation et en coupe longitudinale partielle du dispositif de torsion 3 2782950 - la figure 4 est une vue en coupe selon 4-4 de la figure 3; - la figure 5 montre la liaison entre la partie avant du dispositif de torsion et le bras de suspension supérieur du moyeu de roue; - la figure 6 montre la liaison entre le bras de suspension inférieur et le châssis du véhicule. La figure 1 est une vue générale de la partie avant du châssis 1 du véhicule équipé de part et d'autre d'un moyeu de roue 2. Chaque moyeu de roue 2 est monté sur le châssis 1 par l'intermédiaire d'un bras de suspension inférieur 4 et par l'intermédiaire d'un bras de suspension supérieur 6 qui est associé à un dispositif de torsion 8 représenté de manière isolée sur les figures 2, 3 et 4. Les deux bras de suspension 4 et 6 forment les deux côtés parallèles mobiles d'un parallélogramme déformable. Le bras inférieur 4 est solidaire du moyeu de roue 2 par une liaison articulée du genre rotule qui n'apparaît pas sur la figure 1; son autre extrémité est montée en rotation sur un axe horizontal longitudinal, solidaire du châssis 1. Le bras de suspension supérieur 6 est également solidaire du moyeu de roue 2 par une liaison articulée 10 du genre rotule; son autre extrémité est solidarisée avec l'extrémité avant du dispositif de torsion 8 de manière à assurer la suspension du véhicule. Le dispositif de torsion 8 visible sur les figures 1 à 4 est constitué d'une pluralité de barres de torsion 12 dont les extrémités sont portées, d'un côté, par un support avant 14 solidaire du bras de suspension 6 et guidé en rotation sur le châssis 1, et de l'autre côté, par un support arrière 16 fixé sur ledit châssis 1. Les barres de torsion 12 sont montées parallèlement les unes aux autres sur les supports 14 et 16; elles sont réparties sur le pourtour d'un cylindre virtuel 17 centré sur l'axe de torsion longitudinal 18. Comme on peut le voir sur la figure 3, les extrémités des barres de torsion 12 viennent s'emmancher dans des orifices cylindriques 20 et 22 aménagés respectivement dans les supports 14 et 16; ces extrémités comportent des cannelures longitudinales 24 qui viennent s'encastrer dans des cannelures longitudinales 26 aménagées dans les orifices 20 et 22 pour 4 2782950 assurer le verrouillage en rotation des barres de torsion 12 par rapport à leurs supports 14 et 16 respectivement. Le support arrière 16 est guidé en rotation autour de l'axe 18 sur deux voiles latéraux 28 et 30 boulonnés sur le châssis 1. En partie inférieure, le support arrière 16 comporte un prolongement 32 formant une sorte de came contre laquelle vient prendre appui une vis 34 permettant de régler son positionnement angulaire autour de l'axe 18. La vis 34 coopère avec une pièce d'écrou 36 fixée entre les deux voiles 28 et 30; cette pièce d'écrou 36 comporte un tenon 37 soudé dans un orifice aménagé sur le voile avant 30 et elle est fixée de manière amovible par un système de vis-écrou 38 sur le voile arrière 28 (la vis de réglage 34 et l'écrou de la fixation 38 n'apparaissent pas sur les figures 1 et 2). Les orifices 22 qui reçoivent les extrémités des barres de torsion 12 sont obturées, d'un côté, par le voile 28, et de l'autre, par une rondelle circulaire 40 fixée par vis sur le support 16. La rondelle 40 comporte des orifices de passage des barres de torsion 12 qui sont étanchés par des joints toriques 42. Le support avant 14 des barres de torsion 12 comporte un prolongement 44 centré sur l'axe de torsion 18. Tel qu'on l'a représenté sur la figure 5, le prolongement 44 vient s'emmancher dans un orifice 46 aménagé à l'extrémité du bras de suspension supérieur 6 et il est guidé en rotation sur deux voiles métalliques 48 et 50 solidaires du châssis 1 du véhicule. Le prolongement 44 comporte une zone de cannelures longitudinales 52 qui coopèrent avec des cannelures longitudinales 54 aménagées dans l'orifice 46 afin d'assurer le verrouillage en rotation du support avant 14 avec le bras de suspension 6. Entre le prolongement 44 du support 14 et les voiles de guidage 48 et , on remarque la présence d'éléments de liaison élastiques du genre Silentbloc 56 et 58 serrés de part et d'autre du bras de suspension 6, entre une cage métallique extérieure 60 et une cage métallique intérieure 62, au moyen d'un écrou d'extrémité 64. 2782950 Les Silentblocs 56 et 58 sont verrouillés par serrage sur le prolongement 44; ils sont fixés sur les voiles métalliques 48 et 50 par soudage de leurs bagues respectives 66 et 68. Comme représenté sur la figure 6, le bras de suspension inférieur 4 est traversé par un axe longitudinal 70 monté sur les voiles 48 et 50 du châssis 1 par l'intermédiaire d'éléments de liaison élastiques genre Silentblocs 72, 74. L'axe 70 est constitué d'une vis associée à un écrou. Les Silentblocs 72 et 74 sont fixés sur les voiles métalliques 48 et 50 par soudage de leurs bagues respectives 76 et 78; ils viennent ceinturer une entretoise 80 enfilée sur l'axe 70 et ils sont serrés de part et d'autre du bras de suspension 4, entre deux rondelles 82 et 84 formant une cage de compression. Sur la figure 3, on remarque que les orifices 20 du support avant 14 comportent des moyens d'obturation étanches similaires à ceux du support arrière 16. Ces moyens d'obturation sont constitués par la rondelle 60 servant de cage externe de serrage pour les Silentblocs 56 et 58, d'un côté, et par la rondelle perforée 86 associée aux joints toriques 88, de l'autre côté. Dans les orifices 20 et 22, les cannelures 24 et 26 peuvent être graissées pour faciliter le montage et le démontage des barres de torsion et pour éviter leur corrosion. Sur la figure 1, on a illustré en pointillés le vérin amortisseur 90 associé au système de suspension, solidarisé avec le châssis 1 du véhicule en partie supérieure et avec le bras de suspension 4 en partie inférieure. Le montage du dispositif de torsion 8 s'effectue de manière neutre et on règle ensuite la précontrainte que l'on désire affecter aux barres de torsion 12 par l'intermédiaire de la vis de réglage 34. En utilisation, la suspension est obtenue par le vrillage du dispositif de torsion 8 autour de l'axe 18; la rotation des bras de suspension supérieurs 6 et inférieurs 4 par rapport au châssis 1 est obtenue par une déformation des ensembles de Silentblocs 56-58 et 72-74. Ce système de suspension très compact fonctionne selon un axe horizontal; il occupe en conséquence très peu de place sur la hauteur de la partie avant du châssis 1. Il occupe également peu de place en longueur du fait de la pluralité de barres de torsion associées en parallèle. 6 2782950 D'autre part, le nombre de barres de torsion utilisées peut être modulé (entre 1 et 5 dans l'exemple de réalisation illustrée) en fonction des caractéristiques de suspension désirées, ce qui autorise un réglage de la suspension sur une grande plage de valeurs. La nature du matériau des barres de torsion peut aussi être adaptée selon le type de suspension désirée (dans tous les cas, on choisira un matériau apte à résister aux efforts de torsion maximum susceptibles d'être imposés). A partir d'une structure définie, un réglage fin de la suspension est réalisé par la vis de précontrainte 34. 7 2782950 - REVENDICATIONS - 1.- Système de suspension avant pour véhicule automobile du type à traction avant, caractérisé en ce qu'il est constitué d'un dispositif de torsion 8 faisant la liaison entre le châssis (1) du véhicule et le bras ou l'un des bras de suspension (6) solidaires du moyeu de roue (2), lequel dispositif de torsion (8), actif autour d'un axe de torsion horizontal (18), est constitué d'un support avant (14) et d'un support arrière (16) adaptés pour la réception des extrémités d'une pluralité de barres de torsion (12), lequel support avant (14), solidarisé avec le bras de suspension (6), est guidé en rotation sur le châssis (1) du véhicule et lequel support arrière (16), fixé sur ledit châssis (1), comporte des moyens (32, 34, 36) de réglage de son positionnement angulaire pour permettre un réglage de la précontrainte desdites barres de torsion (12). 2.- Système de suspension selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte des supports avant (14) et arrière (16) adaptés pour la réception amovible des extrémités des barres de torsion (12), pour obtenir un dispositif de torsion (8) à nombre de barres (12) modulable. 3.- Système de suspension selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comporte des supports avant (14) et arrière (16) agencés pour permettre la réception d'une pluralité de barres de torsion (12) disposées parallèlement à l'axe de torsion (18). 4.- Système de suspension selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte des supports avant (14) et arrière (16) adaptés pour la réception d'une pluralité de barres de torsion (12) réparties sur un cylindre virtuel (17) centré sur l'axe de torsion (18). 5.- Système de suspension selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comporte des barres de torsion (12) dont les extrémités viennent s'emmancher dans des orifices (20, 22) aménagés dans leurs supports respectifs avant (14) et arrière (16), les extrémités desdites barres de torsion (12) comportant des cannelures longitudinales (24) qui coopèrent avec des cannelures longitudinales (26) aménagées dans les orifices de réception (20, 22) desdits supports (14, 16), pour assurer le verrouillage en rotation desdites barres (12) par rapport auxdits supports (14,16). 8 2782950 6.- Système de suspension selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens d'obturation étanches (28, 40, 42) et (60, 86, 88) à chaque extrémité des orifices (20, 22) des supports avant (14) et arrière (16) qui reçoivent les extrémités des barres de torsion (12). 7.- Système de suspension selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le support arrière (16) des barres de torsion (12) est guidé en rotation sur un palier (28, 30) solidaire du châssis (1) du véhicule, lequel support arrière (16) comporte un prolongement (32) formant une came contre laquelle vient prendre appui une vis (34) servant à régler son positionnement angulaire et, en conséquence, servant à régler la précontrainte des barres de torsion (12). 8.- Système de suspension selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le support avant (14) des barres de torsion (12) comporte un prolongement (44) en forme d'axe centré sur l'axe de torsion (18), qui vient s'emmancher dans un orifice (46) aménagé à l'extrémité du bras de suspension (6), ledit prolongement (44) comportant des cannelures longitudinales 52 qui coopèrent avec des cannelures longitudinales (54) aménagées dans ledit orifice (46) du bras de suspension (6) pour assurer le verrouillage en rotation dudit prolongement (44) avec le bras de suspension (6). 9.- Système de suspension selon la revendication 8, caractérisé en ce que le prolongement (44) du support avant (14) des barres de torsion (12) est guidé en rotation sur le châssis (1) du véhicule par l'intermédiaire de blocs élastiques (56, 58) interposés entre des pièces (60, 62) formant une cage de compression. 10.- Système de suspension selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il comporte un bras de suspension supérieur (6) dont l'une des extrémités coopère avec le dispositif de torsion (8) et dont l'autre extrémité est solidaire du moyeu de roue (2) par l'intermédiaire d'un dispositif de liaison (10) genre rotule, et un bras de suspension inférieur (4) dont l'une des extrémités est montée en rotation sur un axe (70) solidaire du châssis (1) et dont l'autre extrémité est solidaire du moyeu de roue (2) par l'intermédiaire d'un dispositif de liaison genre rotule, un vérin amortisseur (90) étant interposé entre le châssis (1) du véhicule et ledit bras de suspension inférieur (4).