Brevet FR2827813A1 — publié le 20030131

La présente invention concerne une suspension de roue d'un véhicule automobile. Elle concerne plus particulièrement un train avant ou arrière de véhicule automobile pourvu de deux suspensions de roues du véhicule. On connaît un train avant ou arrière pour véhicule automobile selon lequel chaque suspension de roue comprend deux triangles superposés respectivement supérieur et inférieur, chacun étant relié au châssis du véhicule en deux points distincts définissant un axe d'articulation, la roue étant supportée par un pivot comportant deux rotules supérieure et inférieure définissant un axe de pivotement de la roue. La rotule supérieure est reliée directement au sommet du triangle supérieur tandis que la rotule inférieure est reliée directement au sommet du triangle inférieur. Une telle construction de suspension permet le débattement guidé vertical de la roue. Cependant, cette suspension connue, si elle convient bien pour des véhicules automobiles classiques autorisant un débattement de roue de l'ordre de 100 mm, n'est pas du tout adaptée à des véhicules automobiles du type à quatre roues motrices exigeant un grand débattement de roue de l'ordre de 150 mm, tout en conservant une bonne épure de la roue de façon qu'elle reste pratiquement parallèle à elle-même lors de son débattement. La présente invention a pour but d'éliminer l'inconvénient ci-dessus en proposant une suspension de roue d'un véhicule automobile autorisant de grands débattements de chaque roue tout en conservant une excellente épure. A cet effet, l'invention propose une suspension de roue d'un véhicule automobile, du type comprenant deux triangles superposés, respectivement un triangle supérieur relié au châssis du véhicule en deux points distincts définissant un axe d'articulation et un triangle inférieur relié au châssis en deux points distincts définissant un axe d'articulation, la roue étant supportée par un pivot comportant deux rotules supérieure et inférieure définissant un axe de pivotement de la roue, la rotule supérieure étant reliée à un sommet du triangle supérieur tandis que la rotule inférieure est reliée à un sommet du triangle inférieur, de façon à permettre et guider le débattement vertical de la roue, et qui est caractérisée en ce que le pivot de roue est monté articulé aux sommets des deux triangles superposés par l'intermédiaire d'une pièce en forme générale de fourche dont les deux bras ont leurs parties d'extrémité supérieures reliées articulées respectivement à deux extrémités distinctes du sommet du triangle supérieur pour définir un axe supérieur de débattement et leurs extrémités inférieures reliées articulées respectivement à deux extrémités distinctes du sommet du triangle inférieur pour définir un axe inférieur de débattement. De préférence, la pièce en forme de fourche comprend une tête joignant les parties d'extrémité supérieures des bras de la fourche et dans laquelle est montée la rotule supérieure du pivot de roue, et un pied sur lequel est montée la rotule inférieure du pivot de roue. Avantageusement, le pied de fourche comprend deux pattes rigides solidaires respectivement des deux extrémités inférieures des deux bras de fourche et sur lesquelles est montée la rotule inférieure, les deux pattes et la tête de fourche faisant saillie côté roue au-delà du plan passant par les deux bras de fourche. La rotule inférieure du pivot de roue est montée sur la partie de liaison des branches latérales d'un étrier de support fixé entre les deux pattes du pied de fourche par ces deux branches latérales. Avantageusement, les deux bras de fourche sont arqués en sens opposés l'un de l'autre de façon à définir entre eux un passage du demi-arbre moteur d'entraînement de la roue lorsque celle-ci est motrice. La suspension comprend en outre une jambe de suspension hydraulique montée articulée d'une part au châssis du véhicule et d'autre part au triangle supérieur de suspension entre son axe d'articulation au châssis et la tête de fourche. La biellette de direction reliée au pivot de roue est commandée par une tige de piston formant crémaillère de direction pouvant se déplacer à coulissement dans un corps de vérin hydraulique alimenté en fluide hydraulique sous pression à partir d'une électrovanne. Les axes d'articulation au châssis des triangles superposés sont situés chacun dans un plan horizontal et inclinés relativement à l'axe longitudinal du véhicule et les axes supérieur et inférieur de débattement sont parallèles aux axes d'articulation des triangles au châssis. L'invention vise également un train avant ou arrière de véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il est équipé de deux suspensions telles que définies cidessus. L'invention vise enfin un véhicule automobile à quatre roues motrices et qui est caractérisé en ce qu'il comprend pour chaque roue motrice une suspension telle que définie précédemment. 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 est une vue en perspective d'une suspension de roue d'un véhicule automobile conforme à l'invention ; - la figure 2 est une vue en perspective de la suspension de roue suivant la flèche II de la figure 1 ; - la figure 3 est une vue en perspective de dessus de la suspension de roue suivant la flèche III de la figure 1 ; et - la figure 4 est une vue de dessus d'un train avant de véhicule automobile équipé de deux suspensions de roue, chacune identique à celle représentée aux figures 1 à 3. L'invention va être décrite en référence à un train avant de véhicule automobile, mais il est bien entendu qu'elle s'applique également à un train arrière de celuici. En outre, l'invention s'applique de préférence, mais de façon non limitative, à un véhicule du type à quatre roues motrices. En se reportant aux figures, le train avant est équipé notamment de deux suspensions 1 de roues avant 2 dont une seule est représentée, chaque suspension de roue 1 comprenant deux triangles superposés 3,4 respectivement un triangle supérieur 3 relié au châssis 5 du véhicule, par l'intermédiaire d'un bras rigide de support 6 solidaire du châssis 5, en deux points distincts 7,8 définissant un axe d'articulation A-A'et un triangle inférieur 4 relié au châssis 5 également en deux points distincts 9,10 définissant un axe d'articulation inférieur B-B'. Les deux points d'articulation 7,8 du triangle supérieur 3 constituent les deux extrémités de deux bras 3a, 3b de ce triangle, monté articulé sur un axe cylindrique 11 de liaison des deux bras 3a, 3b formant la base du triangle 3 contenant l'axe A-A'et qui est solidaire de l'extrémité supérieure du bras incliné vers le haut 6 dont l'extrémité opposée est solidaire du châssis 5. Les deux points d'articulation 9,10 du triangle inférieur 4 constituent également les deux extrémités de deux bras 4a, 4b de ce triangle, chacune montée articulée à deux chapes 12,13 solidaires du châssis 5, l'axe B-B' étant situé sur la base du triangle inférieur 4. Chaque roue 2 est supportée par un pivot 14 portant la fusée de roue 15. Le pivot 14 comporte une articulation supérieure à rotule 16 reliée au sommet du triangle supérieur 3 situé à l'opposé de l'axe d'articulation A-A'et une articulation à rotule inférieure 17 reliée au sommet du triangle inférieur 4 situé à l'opposé de l'axe d'articulation B-B'. Le pivot de roue 14 comprend un bras de levier 14a à l'extrémité libre duquel est reliée articulée une biellette de direction 18 commandée par une tige formant crémaillère de direction 19, comme on le verra ultérieurement, pour assurer le pivotement du pivot de roue 14 suivant l'axe d'articulation C-C'défini par les deux rotules 16 et 17 de ce pivot. Chaque suspension de roue 1 comprend également une jambe de suspension hydraulique 20 à sphère 21 montée articulée entre le châssis 5 du véhicule et le triangle supérieur de suspension 3. Selon l'invention, le pivot de roue 14 est monté articulé aux sommets des deux triangles superposés 3,4 par l'intermédiaire d'une pièce en forme générale de fourche 22 dont les deux bras 23 ont leurs parties d'extrémité supérieures 23a reliées articulées respectivement à deux extrémités distinctes 24,25 du sommet du triangle supérieur 3 pour définir un axe supérieur de débattement D-D'et leurs extrémités inférieures 23b reliées articulées respectivement à deux extrémités distinctes 26,27 du sommet du triangle inférieur 4 pour définir un axe inférieur de débattement E-E'. Les deux extrémités 24,25 du sommet du triangle supérieur 3 sont en fait les extrémités de deux bras 3c, 3d prolongeant respectivement les bras 3a, 3b de ce triangle, les bras 3a, 3c d'un même côté étant solidarisés aux bras opposés 3b, 3d du côté opposé par au moins une partie rigide de liaison transversale 3e. De même, les deux extrémités inférieures 26,27 du sommet du triangle inférieur 4 constituent les extrémités de deux bras 4c, 4d prolongeant respectivement les bras 4a et 4b du triangle inférieur 4, les bras 4a, 4c d'un même côté étant reliés aux bras 4b, 4d du côté opposé par au moins une partie rigide de liaison transversale 4e. La pièce en forme de fourche 22 comprend une tête 28 joignant les parties d'extrémité supérieures 23a des bras de fourche 23 et qui fait saillie côté roue en sens opposé à l'axe d'articulation A-A'. La rotule supérieure 16 du pivot de roue 14 est montée dans la tête de fourche 28. La pièce en forme de fourche 22 comprend en outre une partie formant pied constituée par deux pattes rigides 29 solidaires respectivement des deux extrémités inférieures 23b des deux bras de fourche 23 en faisant saillie côté roue en sens opposé à l'axe d'articulation B-B'du triangle inférieur 4. Un étrier de support 30 est fixé rigidement par ses deux branches latérales 31 entre les deux pattes rigides 29 de façon que sa partie de liaison 32 s'étende transversalement entre les deux pattes 29. La rotule inférieure 17 du pivot de roue 14 est fixée à la partie de liaison 32 de l'étrier de support 30. De préférence, les deux bras de fourche 33 sont arqués en sens opposés l'un de l'autre de façon à définir entre eux un passage approximativement circulaire à travers lequel peut être introduit le demi-arbre (non représenté) d'entraînement de la roue motrice correspondante 2. La tête de fourche 28 et les deux pattes 29 font saillie du plan vertical passant par les deux bras de fourche 23 et vers la roue 2. La tige 20a de la jambe de suspension 20 a son extrémité reliée articulée au triangle supérieur 3 par l'intermédiaire d'une noix 33 solidaire de cette extrémité et montée articulée entre les deux bras 3c, 3d du triangle supérieur 3 et en arrière, par rapport à la roue correspondante 2, de la pièce en forme de fourche 22. L'emplacement d'articulation de la tige 20a de la jambe de suspension 20 au triangle supérieur 3 relativement à l'emplacement d'articulation de la rotule supérieure 16 du support de roue 14 à la tête de fourche 28 est tel que pour un débattement habituel à cet emplacement de la jambe 20 de 100 mm, on obtient un débattement du pivot de roue 14 relativement important, de l'ordre de 150 mm, utilisable sur des véhicules automobiles à quatre roues motrices. Ainsi, la suspension de roue conforme à l'invention permet d'utiliser une jambe de suspension déjà existante et donc non particulière en l'espèce. Comme le montre mieux la figure 4, les deux axes d'articulation A-A'au châssis 5 des triangles supérieurs 3, situés dans un même plan horizontal, sont inclinés relativement à l'axe longitudinal X-X'du véhicule mais ces axes d'articulation peuvent bien entendu être sensiblement parallèles à l'axe longitudinal X-X'. Il en est de même en ce qui concerne les axes d'articulation B-B'des triangles inférieurs 4. Les axes supérieur D-D' et inférieur E-E'sont parallèles aux axes A-A'et B-B'. La tige 19 qui fait office de crémaillère de direction est montée à coulissement dans un corps 34a d'un vérin hydraulique 34 solidaire du châssis 5 en s'étendant transversalement au véhicule. Un piston 35, solidaire de la tige 19, permet le déplacement en translation rectiligne de celle-ci dans le corps 34a sous la commande d'un fluide hydraulique sous pression acheminé dans le vérin hydraulique 34 par l'intermédiaire d'une électrovanne 36 reliée à une source d'alimentation (non représentée). Les différentes articulations qui ont été mentionnées précédemment peuvent être du type à rotule ou silent-blocs. Chaque suspension de roue de l'invention autorise de grands débattements du pivot de roue correspondant tout en permettant à la roue de rester verticale lors de ces débattements, sans ainsi provoquer de carrossage. REVENDICATIONS 1. Suspension de roue d'un véhicule automobile, du type comprenant deux triangles superposés (3,4) respectivement un triangle supérieur (3) relié au châssis (5) du véhicule en deux points distincts (7,8) définissant un axe d'articulation (A-A') et un triangle inférieur (4) relié au châssis (5) en deux points distincts (9,10) définissant un axe d'articulation (BB'), la roue (2) étant supportée par un pivot (14) comportant deux rotules supérieure (16) et inférieure (17) définissant un axe de pivotement (C-C') de la roue, la rotule supérieure (16) étant reliée à un sommet du triangle supérieur (3) tandis que la rotule inférieure (17) est reliée à un sommet du triangle inférieur (4), de façon à permettre et guider le débattement vertical de la roue (2), caractérisée en ce que le pivot de roue (14) est monté articulé aux sommets des deux triangles superposés (3,4) par l'intermédiaire d'une pièce en forme générale de fourche (22) dont les deux bras (23) ont leurs extrémités supérieures (23a) reliées articulées respectivement à deux extrémités distinctes (24,25) du sommet du triangle supérieur (3) pour définir un axe supérieur de débattement (D-D') et leurs extrémités inférieures (23b) reliées articulées respectivement à deux extrémités distinctes (26,27) du sommet du triangle inférieur (4) pour définir un axe inférieur de débattement (E-E'). 2. Suspension selon la revendication 1, caractérisée en ce que la pièce en forme de fourche (22) comprend une tête (28) joignant les extrémités supérieures des bras (23) de la fourche et dans laquelle est montée la rotule supérieure (16) du pivot de roue (14), et un pied (29,30) sur lequel est montée la rotule inférieure (17) du pivot de roue (14). 3. Suspension selon la revendication 2, caractérisée en ce que le pied de fourche comprend deux pattes rigides (29) solidaires respectivement des deux extrémités inférieures des deux bras de fourche (23) et sur lesquelles est montée la rotule inférieure (17), les deux pattes (29) et la tête de fourche (28) faisant saillie du côté roue au-delà du plan passant par les deux bras de fourche (23). 4. Suspension selon la revendication 3, caractérisée en ce que la rotule inférieure (17) du pivot de roue (14) est montée sur la partie de liaison (32) des branches latérales (31) d'un étrier de support (30) fixé entre les deux pattes (29) du pied de fourche par ses deux branches latérales (31). 5. Suspension selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les deux bras de fourche (23) sont arqués en sens opposés l'un de l'autre de façon à définir entre eux un passage du demi-arbre moteur d'entraînement de la roue (2) lorsque celle-ci est motrice. 6. Suspension selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend une jambe de suspension hydraulique (20) montée articulée d'une part au châssis (5) du véhicule et d'autre part au triangle supérieur de suspension (3) entre son axe d'articulation (A-A') au châssis (5) et la tête de fourche (28). 7. Suspension selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la biellette de direction (18) reliée au pivot de roue (14) est commandée par une tige de piston (19) formant crémaillère de direction pouvant se déplacer à coulissement dans un corps (34a) de vérin hydraulique (34) alimenté en fluide hydraulique sous pression à partir d'une électrovanne (36). 8. Suspension selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les axes d'articulation (A-A') au châssis (5) des triangles superposés (3,4) sont situés chacun dans un plan horizontal et inclinés relativement à l'axe longitudinal (X-X') du véhicule, les axes supérieur (D-D') et inférieur (E-E') de débattement étant parallèles aux axes d'articulation des triangles au châssis (5). 9. Train avant ou arrière de véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il est équipé de deux suspensions (1) telles que chacune définie dans l'une des revendications précédentes. 10. Véhicule automobile à quatre roues motrices, caractérisé en ce qu'il comprend pour chaque roue motrice (2) une suspension (1) telle que définie dans l'une des revendications 1 à 8.