Brevet FR2788726A1 — publié le 20000728

La présente invention concerne un train arrière de suspension pour véhicule automobile. On connaît depuis de nombreuses années des trains arrière de véhicules automobiles du type comprenant deux bras tirés reliés entre eux par une travers déformable et à la caisse du véhicule par deux articulations élastiques, les extrémités des bras tirés opposées à celles articulées à la caisse recevant les roues arrière du véhicule. Une telle disposition connue donne au train arrière, en vue de dessus, une forme sensiblement en H. La suspension de la caisse du véhicule est assurée par deux ressorts hélicoidaux dont les extrémités inférieures sont en appui sur les extrémités des deux bras tirés opposées à celles articulées à la caisse du véhicule. Si ce type de train arrière connu est sans doute l'un des plus simples dans ses fonctions de guidage des roues arrière et de suspension de la caisse, il présente néanmoins l'inconvénient d'être encombrant à cause de la présence des deux ressorts hélicoidaux de suspension. On connaît également des trains arrière selon lesquels la suspension de la caisse de véhicule est assurée par des ressorts à lame en un matériau composite permettant de diminuer la masse de l'ensemble du train arrière. Cependant, les éléments de la traverse déformable sont métalliques, de sorte que le gain de poids n'est pas optimum et, en outre, il est nécessaire de prévoir des liaisons fonctionnelles particulières des lames de suspension avec la traverse déformable pour ne pas contrarier le filtrage longitudinal des roues arrière. La présente invention a pour but d'éliminer les inconvénients ci- dessus des trains arrière connus en proposant un train arrière agencé de façon à réduire considérablement le nombre d'éléments le constituant et à obtenir un gain de poids considérable. A cet effet, le train arrière de suspension pour véhicule automobile de l'invention, du type comprenant deux bras tirés reliés entre eux par une traverse déformable et ayant deux de leurs extrémités reliées à la caisse du véhicule par deux articulations élastiques et leurs deux autres extrémités opposées recevant les roues arrière, et deux lames formant ressorts de suspension travaillant en flexion associées respectivement aux deux bras tirés et articulées à leurs extrémités opposées à la caisse du véhicule, est caractérisé en ce que l'ensemble constitué par la traverse déformable, les deux bras tirés et les deux lames de suspension est monobloc et est réalisé en un même matériau composite. Selon un premier mode de réalisation, chaque lame de suspension est solidaire de la partie arrière du bras tiré correspondant portant la roue arrière et s'étend en arrière du véhicule parallèlement à l'axe longitudinal de celui-ci. Avantageusement, l'extrémité arrière de la lame de suspension est reliée à la caisse du véhicule par l'intermédiaire d'une jumelle de façon à transmettre l'effort de maintien en hauteur de la caisse du véhicule relativement au sol. L'extrémité arrière de la lame de suspension est en forme de crochet en appui sous l'axe de liaison supérieur de la jumelle en étant située au dessus de l'axe de roue arrière correspondante. Selon un deuxième mode de réalisation, chaque lame de suspension est solidaire de la partie arrière du bras tiré correspondant portant la roue arrière et s'étend vers l'arrière du véhicule en formant une boucle en C située dans un plan vertical parallèle à l'axe longitudinal du véhicule et dont la branche supérieure opposée à la branche inférieure raccordée à la partie arrière du bras tiré, est arc-boutée à la caisse du véhicule au-dessus de l'axe de roue arrière correspondante. Avantageusement, la branche supérieure de la lame de suspension a son extrémité en forme de crochet en appui sous un axe transversal solidaire d'un petit longeron arrière situé sous le coffre arrière du véhicule et situé sensiblement dans le plan vertical contenant l'axe de roue arrière correspondante. La branche inférieure de la lame de suspension en C est raccordée à une extension de la partie arrière du bras tiré située en dessous de cette partie. Selon un troisième mode de réalisation, chaque lame de suspension est solidaire de la partie avant du bras tiré articulée à la caisse du véhicule et s'étend vers l'avant du véhicule parallèlement à l'axe longitudinal de celui-ci. La lame de suspension a son extrémité avant reliée à la caisse du véhicule par l'intermédiaire d'une jumelle de façon à transmettre l'effort de maintien en hauteur de la caisse du véhicule relativement au sol. L'extrémité avant de la lame de suspension est en forme de crochet en appui sur l'axe de liaison inférieur de la jumelle en étant située en dessous de l'axe de roue arrière correspondante. Chaque amortisseur de suspension a son extrémité inférieure opposée à celle articulée à la caisse du véhicule, reliée de façon articulée à une extension solidaire de la partie arrière du bras tiré correspondant et située en dessous de cette partie. Le train arrière comprend en outre une butée d'attaque solidaire de la caisse du véhicule et disposée au dessus de la lame de suspension correspondante pour limiter les débattements verticaux vers le haut de la lame de suspension. Chaque fusée de roue arrière comprend une partie cylindrique rainurée solidarisée dans le matériau composite de la partie arrière du bras tiré correspondant. 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 trois modes de réalisation de l'invention et dans lesquels: - la figure 1 est une vue arrière de la partie de train arrière de suspension conforme à l'invention d'un véhicule automobile associée à la roue droite de celui- ci, - la figure 2 est une vue en coupe suivant la ligne II-II de la figure 1; - la figure 3 est une vue de dessus suivant la flèche III de la figure 2 avec coupe partielle; - la figure 4 est une vue arrière semblable à celle de la figure 1 et représentant un train arrière de suspension suivant un deuxième mode de réalisation de l'invention; - la figure 5 est une vue en coupe suivant la ligne V-V de la figure 4; - la figure 6 est une vue de dessus suivant la flèche VI de la figure 5 avec coupe partielle; - la figure 7 est une vue arrière semblable à celle de la figure 1 et représentant un train arrière suivant un troisième mode de réalisation de l'invention; - la figure 8 est une vue en coupe suivant la ligne VIII-VIII de la figure 7; et - la figure 9 est une vue de dessus suivant la flèche IX de la figure 8 avec coupe partielle. En se reportant aux figures 1 à 3, le train arrière de suspension pour véhicule automobile comprend deux bras tirés 1, dont un seul est représenté, reliés entre eux par une traverse déformable 2, chaque bras tiré 1 ayant une partie la s'étendant vers l'avant du véhicule, reliée à la caisse 3 du véhicule par l'intermédiaire d'une articulation élastique 4 et une partie lb s'étendant vers l'arrière du véhicule et à laquelle est fixée la fusée 5 de la roue arrière correspondante 6. Ce train arrière est ainsi configuré de manière à présenter en vue de dessus sensiblement la forme d'un H avec la partie centrale de la traverse 2 assurant par sa forme et sa dimension le maintien de la roue en carrossage et en pincement et ayant une raideur en torsion assurant la fonction de maintien en dévers de l'arrière du véhicule. La figure 2 montre que la traverse 2 présente en section transversale sensiblement la forme d'un coeur creux, mais cette forme peut être différente à condition qu'elle satisfasse le guidage ou le maintien de la roue suivant les critères qui viennent d'être énoncés. La suspension de ce train comprend, associé à chaque roue arrière 6, un amortisseur 7 ayant sa partie supérieure 7a reliée de façon articulée à la caisse 3 du véhicule et sa partie inférieure 7b reliée de façon articulée au bras tiré 1. Cet amortisseur est muni d'une butée interne de détente et, suivant l'espace disponible compte tenu de la longueur de l'amortisseur 7 et la course de piston, une butée d'attaque 9 peut être intégrée à celui-ci, cette butée étant représentée solidaire de la caisse 3. La suspension du train arrière comprend en outre deux ressorts de suspension 10 chacun en forme de lame travaillant en flexion dans un plan vertical parallèle au plan de la roue arrière associée 6 et ayant l'une de ses extrémités raccordées au bras tiré correspondant 1 et son extrémité opposée reliée de façon articulée à la caisse 3 du véhicule. Selon l'invention, l'ensemble constitué par les deux bras tirés 1, la traverse déformable 2 et les deux lames de suspension 10 est monobloc et est réalisé en un même matériau composite du type fibres ou tissus enrobés dans la résine de façon à obtenir un gain de poids sensible par rapport aux trains arrière connus. La lame de suspension 10 est intégrée à la partie ou branche arrière lb du bras tiré correspondant 1 et s'étend vers l'arrière du véhicule longitudinalement à ce dernier. Comme représenté en figure 2, la lame de suspension 10 est courbée vers le haut en position de repos du véhicule et peut se débattre en flexion dans le plan vertical parallèle au plan de roue entre deux positions extrêmes représentées en traits mixtes sur cette figure. La lame 10 permet ainsi, par sa raideur en flexion, de transmettre l'effort de maintien en hauteur par rapport au sol de la caisse 3 du véhicule. Chaque lame de suspension 10 a son extrémité 10a opposée à la partie arrière lb du bras tiré 1 reliée de façon articulée à la caisse 3 par l'intermédiaire d'une jumelle 11 constituée ainsi de deux bras lia, llb jumelés par deux axes de liaison respectivement supérieur lic, situé au-dessus de l'axe de roue 6, et inférieur 11d. L'extrémité O10a de la lame 10 présente la forme d'un crochet en appui sous l'axe supérieur lic de la jumelle 11 dont l'axe inférieure lld est solidaire de la caisse 3 du véhicule. La jumelle 11 permet d'absorber les déplacements longitudinaux de la lame 10 au niveau de l'axe 11c de la jumelle 11 suivant la charge verticale qu'elle subit. Chaque amortisseur 7 du train arrière est relié par son articulation élastique inférieure 7b à une extension lbl également réalisée en une seule pièce avec la partie arrière lb du bras tiré 1 en s'étendant en dessous de cette partie arrière. Chaque fusée 5 de roue arrière est fixée à l'extrémité de la partie arrière lb du bras tiré correspondant 1 et, avantageusement, la fusée 5 est réalisée en deux parties comprenant respectivement un plateau 5a pourvu d'une partie cylindrique 5b à rainures 5bl fixée dans la partie arrière lb du bras tiré 1 et un autre plateau 5c solidaire de la fusée proprement dite 5 et fixé au plateau 5a par des vis de fixation 5d. Cette conception de la fusée 5 permet un usinage final de la face externe du plateau de liaison 5a de façon parallèle au plan de roue, ce qui permet par conséquent de bien maîtriser la position finale de ce plan de roue. Chaque butée d'attaque 9 est disposée au-dessus de l'espace de débattement de la lame de suspension correspondante 10 de façon & limiter les déplacements verticaux vers le haut de celle-ci en agissant sur la lame 10 sensiblement au niveau de l'axe de roue arrière. Les figures 4 à 6 représentent un deuxième mode de réalisation du train arrière de l'invention et les éléments communs à ceux du train arrière du premier mode de réalisation et accomplissant la même fonction que ceux-ci portent les mêmes références et ne seront pas à nouveau détaillés. Selon ce second mode de réalisation, chaque lame de suspension 10 présente la forme d'un C dont la branche inférieure lOb est intégrée à la partie arrière lb du bras tiré correspondant 1 et la branche supérieure 10c a son extrémité 10cl en appui sous un axe transversal 12 solidaire d'un petit longeron 3a de la caisse 3 situé sous le coffre arrière du véhicule, l'axe 12 étant disposé au-dessus de l'axe de roue arrière et situé dans le plan vertical contenant cet axe. L'extrémité 10cl de la lame de suspension 10 présente la forme d'un crochet en appui sous l'axe 12. La lame de suspension 10 est ainsi montée de façon arc-boutée pour exercer l'effort de maintien vers le haut par rapport au sol de la caisse 3 du véhicule. La branche inférieure 10b de chaque lame de suspension 10 est solidaire d'une extension lb2 intégrée à la partie arrière lb du bras tiré 1 et située en dessous de cette partie. Bien entendu, chaque lame de suspension 10 s'étend vers l'arrière du véhicule en étant disposée dans un plan vertical de débattement sensiblement parallèle au plan de la roue arrière correspondante 6. Selon le troisième mode de réalisation de l'invention représenté aux figures 7 à 9 o les éléments identiques à ceux du premier mode de réalisation portent les mêmes références et ne seront donc pas décrits à nouveau, chaque lame de suspension 10 est reliée intégralement à la partie avant la du bras tiré correspondant i et s'étend vers l'avant du véhicule parallèlement à l'axe longitudinal de celui-ci de façon à travailler en flexion dans le plan vertical parallèle au plan de roue arrière. L'extrémité avant 10d de la lame de suspension 10 est reliée de façon articulée à la caisse 3 du véhicule par l'intermédiaire d'une jumelle 11 identique à la jumelle 11 du premier mode de réalisation et présente la forme d'un crochet en appui sur l'axe de liaison inférieur lld de la jumelle 11 dont l'axe supérieur lic est relié à la caisse 3. Comme pour la jumelle du premier mode de réalisation, la jumelle 11 permet d'absorber les déplacements longitudinaux de l'extrémité lOd de la lame de suspension correspondante 10 dus aux variations de la charge verticale que subit la lame de suspension 10. L'axe d'articulation lld de la lame de suspension 10 est situé en dessous de l'axe de roue correspondante 6. En réalisant comme décrit ci-dessus un train arrière de suspension en une seule pièce et en un même matériau composite, on réduit considérablement le nombre d'éléments constituant ce train. De la sorte, on obtient un gain de poids par rapport à un train arrière connu à base d'éléments essentiellement métalliques, ce qui diminue les masses non suspendues du véhicule, génératrices de vibrations inconfortables. De plus, la conception du train arrière conforme à l'invention facilite son montage à la caisse du véhicule, s'accompagnant d'un gain de temps d'assemblage appréciable de ce train. Enfin, le matériau composite des éléments du train arrière élimine tout problème de corrosion. REVENDICATIO S 1. Train arrière de suspension pour véhicule automobile comprenant deux bras tirés (1) reliés entre eux par une traverse déformable (2) et ayant deux de leurs extrémités reliées à la caisse (3) du véhicule par deux articulations élastiques (4) et leurs deux autres extrémités opposées recevant les roues arrière (6), et deux lames (10) formant ressorts de suspension travaillant en flexion associées respectivement aux bras tirés (1) et articulées à leurs extrémités opposées à la caisse (3) du véhicule, caractérisé en ce que l'ensemble constitué par la traverse déformable (2), les deux bras tirés (1) et les deux lames de suspension (10) est monobloc et est réalisé en un même matériau composite. 2. Train arrière selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque lame de suspension (10) est solidaire de la partie arrière (lb) du bras tiré correspondant (1) portant la roue arrière (6) et s'étend en arrière du véhicule parallèlement à l'axe longitudinal de celui-ci. 3. Train arrière selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'extrémité arrière de la lame de suspension (10) est reliée à la caisse (3) du véhicule par l'intermédiaire d'une jumelle (11) de façon à transmettre l'effort de maintien en hauteur de la caisse (3) du véhicule relativement au sol 4. Train arrière selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'extrémité arrière (10a) de la lame de suspension (10) est en forme de crochet en appui sous l'axe (11c) de liaison supérieur de la jumelle (1) en étant située au-dessus de l'axe de roue arrière correspondante (6). 5. Train arrière selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque lame de suspension (10) est solidaire de la partie arrière (lb) du bras tiré correspondant (1) portant la roue arrière (6) et s'étend vers l'arrière du véhicule en formant une boucle en C située dans un plan vertical parallèle à l'axe longitudinal du véhicule et dont la branche supérieure (10c) opposée à la branche inférieure (10b) raccordée à la partie arrière (lb) du bras tiré (1), est arc-boutée à la caisse (3) du véhicule au-dessus de l'axe de roue arrière correspondante (6). 6. Train arrière selon la revendication 5, caractérisé en ce que la branche supérieure (10c) de la lame de suspension (10) a son extrémité (10cl) en forme de crochet en appui sous un axe transversal (12) solidaire d'un petit longeron arrière (3a) situé sous le coffre arrière du véhicule et disposé sensiblement dans le plan vertical contenant l'axe de roue arrière correspondante (6). 7. Train arrière selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que la branche inférieure (10b) de la lame de suspension (10) est raccordée à une extension (lb2) de la partie arrière (lb) du bras tiré (1) située en dessous de cette partie. 8. Train arrière selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque lame de suspension (10) est solidaire de la partie avant (la) du bras tiré (1) articulée à la caisse (3) du véhicule et s'étend vers l'avant du véhicule parallèlement à l'axe longitudinal de celui-ci. 9. Train arrière selon la revendication 8, caractérisé en ce que la lame de suspension (10) a son extrémité avant (10d) reliée à la caisse (3) du véhicule par l'intermédiaire d'une jumelle (11) de façon à transmettre l'effort de maintien en hauteur de la caisse (3) du véhicule relativement au sol. 10. Train arrière selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'extrémité avant (10d) de la lame de suspension (10) est en forme de crochet en appui sur l'axe de liaison inférieur (11d) de la jumelle (11) en i1 étant située en-dessous de l'axe de roue arrière correspondante. 11. Train arrière selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque amortisseur de suspension (7) a son extrémité inférieure opposée à celle articulée à la caisse (3) du véhicule, reliée de façon articulée à une extension (lbl) solidaire de la partie arrière (lb) du bras tiré correspondant (1) et située en dessous de cette partie. 12. Train arrière selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une butée d'attaque (9) solidaire de la caisse (3) du véhicule et disposée au-dessus de la lame de suspension correspondante (10) pour limiter les débattements verticaux vers le haut de la lame de suspension (10). 13. Train arrière selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque fusée (5) de roue arrière (6) comprend une partie cylindrique rainurée (5b) fixée dans le matériau composite de la partie arrière (lb) du bras tiré correspondant (1) et un plateau (5a) solidaire de la partie cylindrique (5b), auquel est fixé, par des vis (5d), le plateau (5c) de la fusée (5).