Brevet FR2788241A1 — publié le 20000713

La présente invention a pour objet un dispositif de suspension d'un groupe motopropulseur dans la caisse d'un véhicule automobile. Les dispositifs de suspension d'un groupe moto- propulseur dans la caisse d'un véhicule automobile compor- tent généralement des supports élastiques appelés cales por- teuses qui supportent le poids du groupe motopropulseur ain- si que ses forces d'inertie dues aux déplacements du véhi- cule et au moins un moyen de liaison appelé anti-couple qui maintient le groupe motopropulseur en reprenant les efforts en marche avant et en marche arrière. Le moyen de liaison anti-couple doit présenter une élasticité suffisante pour filtrer comme les cales por- teuses, les vibrations engendrées par le groupe motopropul- seur, principalement lors du fonctionnement de celui-ci au ralentit ou à faible vitesse, et permettre d'opposer une ré- sistance croissante au basculement quand le couple de trac- tion augmente. Pour obtenir ce compromis, les moyens de liaison anti-couple utilisés jusqu'à présent comprennent au moins une biellette qui relie la caisse du véhicule au groupe mo- topropulseur par l'intermédiaire d'articulations élastiques. Mais l'efficacité et la fiabilité des divers éléments élastiques du dispositif de suspension s'avèrent parfois imparfaites à cause des efforts secondaires dus à un montage sous précontrainte de la biellette et les tolérances de fabrication du groupe motopropulseur et de la caisse du véhicule entraînent nécessairement des dispersions dimen- sionnelles au droit de la biellette ce qui peut provoquer au moment du montage une mise sous contrainte initiale anormale de la biellette et des éléments élastiques. Ces dispersions dimensionnelles peuvent égale- ment provoquer des vibrations intempestives si bien que dans certains cas il est nécessaire d'équiper la biellette de bu- tées. L'invention a pour but d'éviter ces inconvé- nients en proposant un dispositif de suspension anti-couple qui permet d'obtenir de grandes possibilités de rattrapage des dispersions liées au groupe motopropulseur et à la caisse des véhicules tout en étant de fabrication et de mon- tage simplifiés et d'un coût inférieur aux dispositifs uti- lisés jusqu'à présent. L'invention a donc pour objet un dispositif de suspension d'un groupe motopropulseur dans la caisse d'un véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une articulation anti-couple comportant une armature extérieure montée dans un logement d'un élément de réception solidaire du groupe motopropulseur, un noyau libre disposé à l'intérieur de l'armature et relié à la caisse du véhicule et, entre l'armature extérieure et le noyau libre, des moyens de reprise des efforts en marche avant et en marche arrière et des moyens de positionnement dudit noyau libre à l'intérieur de ladite armature extérieure. Selon d'autres caractéristiques de l'invention: - l'armature extérieure a une forme complémen- taire au logement de l'élément de réception et de préférence une forme cylindrique, - l'armature extérieure est en acier ou en alu- minium ou en matière thermoplastique, - l'armature extérieure comporte sur sa face ex- terne une couche en matériau élastomère munie de stries ho- rizontales, - les moyens de reprise des efforts en marche avant et en marche arrière sont formés par deux butées en matériau élastomère opposées, en saillie à l'intérieur de l'armature et fixées sur la face interne de ladite armature, chaque butée s'étendant parallèlement à l'axe longitudinal du véhicule et étant en contact avec le noyau libre, - chaque butée est en contact avec une généra- trice du noyau libre, - les moyens de positionnement du noyau libre sont formés par deux tubes en matériau élastomère, opposés et fixés sur la face interne de l'armature entre les butées, chaque tube comportant une gorge verticale de guidage du noyau libre, - les butées et les tubes forment une seule pièce en matériau élastomère fixée par adhérisation sur la face interne de l'armature, - le noyau libre est en acier ou en fonte ou en aluminium et déborde de part et d'autre de l'armature, - le noyau libre présente une section transver- sale rectangulaire dont les grandes faces s'étendent perpen- diculairement à l'axe longitudinal du véhicule, chaque pe- tite face du noyau libre étant disposée dans la gorge de guidage d'un tube et chaque grande face étant en contact avec une butée, - Le noyau libre comporte sur ses faces externes un revêtement anti-adhésif, - le noyau libre comporte un orifice axial de passage d'un organe de liaison avec un élément de support solidaire de la caisse du véhicule, - l'orifice axial présente une forme oblongue, - l'élément de support est formé par une chape comportant deux branches opposées et parallèles entre les- quelles est monté le noyau libre, chaque branche comportant un organe d'arrêt en rotation du noyau libre. Les caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre, don- née à titre d'exemple et faite en référence aux dessins an- nexés, sur lesquels: - la Fig. 1 est une vue schématique latérale d'une articulation anti-couple d'un dispositif de suspension conforme à l'invention, - la Fig. 2 est une vue en coupe de l'articula- tion anti-couple, - la Fig. 3 est une vue en coupe selon la ligne 3-3 de la Fig. 2, - la Fig. 4 est une vue en coupe selon la ligne 4-4 de la Fig. 2, - la Fig. 5 est une vue partielle en coupe axiale d'une variante de l'armature extérieure de l'articu- lation anti-couple, - la Fig. 6 est une vue schématique en coupe axiale de l'articulation anti-couple montée dans un élément de support solidaire de la caisse du véhicule. Sur la Fig. 1, on a représenté schématiquement une articulation anticouple d'un dispositif de suspension d'un groupe motopropulseur 3 d'un véhicule automobile. Cette articulation anti-couple désignée dans son ensemble par la référence 10 se compose d'une armature exté- rieure 11 montée dans un logement 2 d'un élément de récep- tion 1, comme par exemple le palier relais solidaire de la structure du groupe motopropulseur 3. L'articulation élastique 10 se compose également d'un noyau libre 20 disposé à l'intérieur de l'armature 11 et relié par l'intermédiaire d'une chape 4 à un élément so- lidaire de la caisse 5 du véhicule, comme par exemple le berceau de support du groupe motopropulseur 3. En se reportant maintenant aux Figs. 2 à 5, on va décrire plus en détail les différents éléments composant l'articulation anti-couple 10. L'armature extérieure 11 réalisée en acier ou en aluminium ou en matière thermoplastique présente une forme complémentaire au logement 2 de l'élément de réception 1 et de préférence présente une forme cylindrique. L'alésage du logement 2 destiné à recevoir l'ar- mature extérieure 11l est usiné ou brut. Dans le cas o l'alésage du logement 2 est brut, la face externe de l'armature 11 comporte une couche 12 en matériau élastomère et de faible épaisseur, ainsi que repré- senté à la Fig. 5. Cette couche 12 est munie d'une succession de stries horizontales 13 en forme de sapin permettant de faci- liter le montage de l'armature 11 à l'intérieur du logement 2 et de s'opposer à son extraction. L'articulation anti-couple 10 comporte, entre l'armature extérieure 11 et le noyau libre 20, des moyens de reprise des efforts en marche avant c'est à dire en pleine charge et en marche arrière c'est à dire en rétro et des moyens de positionnement de ce noyau libre 20 à l'intérieur de ladite armature 11. En se reportant maintenant aux Figs. 2 et 3, on va décrire les moyens de reprise des efforts en marche avant et en marche arrière. Ces moyens de reprise des efforts sont formés par deux butées opposées, respectivement 14 et 15, en maté- riau élastomère, en saillie à l'intérieur de l'armature 11 et fixées sur la face interne de ladite armature. Chaque butée 14 et 15 s'étend parallèlement à l'axe longitudinal du véhicule et est en contact avec le noyau libre 20, de préférence avec une génératrice de ce noyau 20. Pour cela, chaque butée 14 et 15 comporte sur sa face en regard du noyau libre 20, un bourrelet, respective- ment 14a et 15a, qui s'étend sur toute la hauteur de la bu- tée correspondante. Ces butées 14 et 15 peuvent être symétriques et/ou dissymétriques de façon à répondre à des caractéristi- ques déterminées de flexibilité qui ne doivent pas forcément être les mêmes pour chacune de celles-ci. Les moyens de positionnement du noyau libre 20 sont formés par deux tubes en matériau élastomère, respecti- vement 16 et 17, opposés et fixés sur la face interne de l'armature 11 entre les butées 14 et 15. Ainsi, les butées 14 et 15 et les tubes 16 et 17 sont disposés alternativement les uns par rapport aux autres et à 90 les unes des autres. Chaque tube 16 et 17 comportent une gorge verti- cale, respectivement 16a et 17a, de guidage du noyau libre 20. La gorge 16a du tube 16 est délimitée par des languettes 16b qui s'étendent sur toute la hauteur de ladite gorge 16a et la gorge 17a du tube 17 est également délimitée par deux languettes 17b qui s'étendent sur toute la hauteur de ladite gorge 17a. Les tubes 16 et 17 ont pour but d'assurer le maintien du noyau libre 20 pendant le transport et le mon- tage de l'articulation anti-couple et ces tubes possèdent une très faible raideur dans le plan vertical et dans le plan longitudinal. De plus, les tubes 16 et 17 doivent permettre le glissement du noyau libre 20 afin de rattraper les désali- gnements dus à la dispersion de fabrication des véhicules automobiles. La zone d'appui de ces tubes 16 et 17 sur le noyau libre 20 peut être graissée ou subir un traitement glissant afin de ne pas perturber les mouvements transver- saux du groupe motopropulseur 3 en injectant des efforts pa- rasites. Comme représenté à la Fig. 2, les butées 14 et et les tubes 16 et 17 sont reliés entre eux par des por- tions 19 de matériau élastomère pour former une seule pièce en matériau élastomère fixée par adhérisation sur la face interne de l'armature 11. Le noyau libre 20 en acier ou en fonte ou en aluminium coulé ou extrudé a, dans l'exemple de réalisation représenté sur les figures, une section transversale rectan- gulaire et déborde de part et d'autre de l'armature 11 pour absorber les désalignements transversaux du groupe motopro- pulseur 3 par rapport à la caisse du véhicule et accepter les débattements transversaux dudit groupe motopropulseur. Ce noyau libre 20 est disposé dans l'armature extérieure 11 de telle manière que les grandes faces 21a s'étendent perpendiculairement à l'axe du véhicule et que chaque petite face 21b soit disposée dans la gorge de gui- dage de l'un des tubes 16 et 17. De plus, chaque butée 14 et 15 est en contact avec une grande face 21a du noyau libre 20. Ce noyau libre 20 comporte un orifice axial 22 de passage d'un organe de liaison 25 avec l'élément de sup- port constitué par une chape 4, comme représentée à la Fig. 6. L'orifice axial 22 peut avoir une forme oblongue afin de donner une latitude de réglage dans le sens vertical et le noyau libre 20 peut être allégé par des évidements 23. Afin d'améliorer le glissement du noyau libre 20 entre les tubes 16 et 17, les faces externes de ce noyau li- bre 20 peuvent être recouvertes d'un revêtement anti- adhésif. Le montage de l'articulation anti-couple 10 est réalisé de la façon suivante. Tout d'abord, l'armature extérieure 11 est em- manchée par exemple par la presse dans le logement 2 ménagé dans l'élément de réception 1 et cette armature extérieure 11 est positionnée de façon à orienter les butées 14 et 15 suivant l'axe longitudinal du véhicule. Ensuite, le noyau libre 20 est mis en place dans l'armature 11 en comprimant les tubes 16 et 17 et en intro- duisant le noyau libre 20 dans les gorges de guidage 16a et 17a desdits tubes 16 et 17. Les languettes 16b et 17b des gorges 16a et 17a assurent le guidage du noyau libre 20 et les butées 14 et 15 assurent le maintien de ce noyau libre 20 car la forme des extrémités 14a et 15a donne une légère pression sur le noyau avec une faible raideur. Après ce préassemblage de l'articulation anti- couple 10 dans l'élément de réception 1, comme par exemple le palier relais, cet élément 1 est fixé sur le groupe moto- propulseur 3. Ensuite, le noyau libre 20 est introduit entre les deux branches de la chape 4 lors de la descente du groupe motopropulseur 3 sur le berceau et avant la descente de la caisse du véhicule. La chape 4 présente de préférence un bord en forme de cuvette, comme représenté à la Fig. 6, pour facili- ter l'introduction du noyau libre 20 et également augmenter l'inertie de ladite chape 4. Ensuite, l'élément de liaison 25 constitué par une vis est introduit dans l'orifice 22 du noyau libre 20 en traversant les branches de ladite chape 4. L'extrémité filetée de la vis 25 est vissée dans un écrou 26 fixé au-dessous de la branche inférieure de la chape 4. Pour empêcher la rotation du noyau libre 20 lors du vissage de la vis 25, chaque branche de la chape 4 com- porte au moins un organe d'arrêt en rotation dudit noyau 20. Ces organes d'arrêt en rotation sont formés par exemple par des demicrevés 27 ou des poinçonnages réalisés sur les branches de la chape 4. Ces organes d'arrêt peuvent également être constitués par une nervure ou par tout autre déformation appropriée. Dans le cas d'une chape liée à la caisse du vé- hicule, l'articulation anti-couple 10 sera reliée à la chape lors de la descente de la caisse sur le groupe motopropul- seur en introduisant le noyau libre 20 dans ladite chape qui est ensuite vissé ou soudée sur le berceau du groupe moto- propulseur. L'articulation anti-couple ainsi réalisée permet de reprendre les efforts en marche avant et marche arrière, tout en assurant une sécurité lors d'un choc. En effet, l'effet d'impact peut être dirigé suivant la géométrie de la chape ce qui permet de faire basculer le groupe motopropul- seur dans la direction voulue pour éviter l'intrusion de ce- lui-ci dans l'habitacle. De plus, les débattements verticaux n'injectent que peu d'efforts dans la structure du véhicule, seul les accélérations et les décélérations sont filtrées. L'articulation anti-couple présente également l'avantage d'être facile à monter et d'offrir de grandes possibilités de rattrapage des dispersions liées au groupe motopropulseur et la caisse du véhicule, tout en étant d'un coût inférieur aux dispositifs utilisés jusqu'à présent. REVENDICATIONS 1. Dispositif de suspension d'un groupe motopro- pulseur dans la caisse d'un véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une articulation anti-couple (10) comportant une armature extérieure (11) montée dans un logement (2) d'un élément de réception (1) solidaire du groupe motopropulseur (3), un noyau libre (20) disposé à l'intérieur de l'armature (11) et relié à la caisse du véhi- cule et, entre l'armature extérieure (11) et le noyau libre (20), des moyens (14, 15) de reprise des efforts en marche avant et en marche arrière et des moyens (16, 17) de posi- tionnement du noyau libre (20) à l'intérieur de ladite arma- ture extérieure (11). 2. Dispositif selon la revendication 1, caracté- risé en ce que l'armature extérieure (11) a une forme com- plémentaire au logement (2) de l'élément de réception (1) et de préférence une forme cylindrique. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, ca- ractérisé en ce que l'armature extérieure (11) est en acier ou en aluminium ou en matière thermoplastique. 4. Dispositif selon l'une quelconque des reven- dications précédentes, caractérisé en ce que l'armature ex- térieure (11) comporte sur sa face externe une couche (12) en matériau élastomère munie de stries horizontales (13). 5. Dispositif selon l'une quelconque des reven- dications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de reprise des efforts en marche avant et en marche arrière sont formés par deux butées (14, 15) en matériau élastomère opposées, en saillie à l'intérieur de l'armature (11) et fixées sur la face interne de ladite armature (11), chaque butée (14,15) s'étendant parallèlement à l'axe longitudinal du véhicule et étant en contact avec le noyau libre (20). 6. Dispositif selon la revendication 5, caracté- risé en ce que chaque butée (14, 15) est en contact avec une génératrice du noyau libre (20). 7. Dispositif selon l'une quelconque des reven- dications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de positionnement du noyau libre (20) sont formés par deux tu- bes (16,17) en matériau élastomère opposés et fixés sur la face interne de l'armature (11) entre les butées (14, 15), chaque tube (16, 17) comportant une gorge verticale (16a, 17a) de guidage du noyau libre (20). 8. Dispositif selon l'une quelconque des reven- dications 5 à 7, caractérisé en ce que les butées (14, 15) et les tubes (16, 17) forment une seule pièce en matériau élastomère fixée par adhérisation sur la face interne de l'armature (11). 9. Dispositif selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 7, caractérisé en ce que le noyau libre (20) est en acier ou en fonte ou en aluminium et déborde de part et d'autre de l'armature extérieure (11). 10. Dispositif selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 7 ou 9, caractérisé en ce que le noyau libre (20) présente une section transversale rectangulaire dont les grandes faces (21a) s'étendent perpendiculairement à l'axe du véhicule, chaque petite face (21b) du noyau libre (20) étant disposée dans la gorge de guidage (16a, 17a) d'un tube (16, 17) et chaque grande face (21a) étant en contact avec une butée (14,15). 11. Dispositif selon la revendication 10, carac- térisé en ce que le noyau libre (20) comporte sur ses faces externes un revêtement anti-adhésif. 12. Dispositif selon la revendication 10, ca- ractérisé en ce que le noyau libre (20) comporte un orifice axial (22) de passage d'un organe de liaison (25) avec un élément de support (4) solidaire de la caisse du véhicule. 13. Dispositif selon la revendication 12, carac- térisé en ce que l'orifice axial (22) présente une forme oblongue. 14. Dispositif selon la revendication 12, carac- térisé en ce que l'élément de support (4) est formé par une chape comportant deux branches opposées parallèles entre lesquelles est monté le noyau libre (20), chaque branche il comportant un organe (27) d'arrêt en rotation dudit noyau libre (20).