Brevet FR2832100A1 — publié le 20030516

La présente invention concerne de manière générale les trains arrière de véhicules automobiles. Plus précisément, l'invention concerne un train arrière de véhicule automobile comprenant pour chaque roue, deux bras transversaux avant et arrière, montés pivotants à l'une de leurs extrémités au châssis du véhicule par des liaisons élastiques et à leurs extrémités opposées au pivot de roue, un bras longitudinal dont l'une de ses extrémités est montée pivotante au châssis par une liaison élastique et l'autre extrémité est liée au pivot de roue par une liaison élastique, un amortisseur qui comporte une tige reliée au châssis par une liaison élastique et un corps solidaire du pivot de roue et un ressort hélicoïdal de suspension non coaxial à l'amortisseur. Des trains arrière de ce type sont connus de l'art antérieur, notamment par la demande de brevet français 2 788 473 décrivant un système dont le ressort de suspension prend appui à sa partie inférieure sur un support reliant les deux bras transversaux. Le support s'étend sensiblement longitudinalement par rapport au véhicule et comprend deux parties d'extrémité cylindriques fixées respectivement sur les deux bras transversaux par l'intermédiaire d'articulations élastiques. Le ressort de suspension prend appui à sa partie supérieure sur le châssis du véhicule. On sait par ailleurs que les pivots de roue utilisés couramment dans les trains arrière de véhicules automobiles présentent des formes complexes du fait de leurs multiples liaisons avec d'autres parties du véhicule, et sont généralement des pièces de fonderie. Les trains connus de l'art antérieur sont donc mal adaptés aux pays à faible niveau technologique. Ils présentent des liaisons complexes et fragiles, en particulier entre le support de ressort et les barres transversales, qui nécessitent un personnel technique qualifié pour la maintenance. Par ailleurs, les pièces de fonderie sont coûteuses et demandent des infrastructures importantes pour leur production. Le but de la présente invention est donc de proposer un train arrière simple, bien adapté aux pays en voie de développement, ou plus généralement à des pays où le niveau technique général n'est pas très élevé, mais conservant les caractéristiques intéressantes des trains décrits dans le préambule, à savoir pouvoir être autobraqueur si les barres transversales sont de longueurs différentes, et permettre un gain de place par rapport aux trains classiques à ressort hélicoïdal enroulé autour de l'amortisseur, ce qui permet d'augmenter le volume du coffre. A cette fin, le train arrière de l'invention, par ailleurs conforme à la définition générique qu'en donne le préambule ci-dessus, est essentiellement caractérisé en ce que le pivot de roue est en forme générale de caisson à plaques de tôles soudées traversé par la partie inférieure du corps d'amortisseur fixée rigidement par soudage au caisson. Grâce à sa structure, le train arrière de l'invention peut être produit beaucoup plus facilement que les trains connus, dans de petits ateliers équipés de moyens limités. Dans un mode de réalisation possible, le caisson comprend deux plaques, dont une plaque avant et une plaque arrière, au moins en partie transversales côté roue, symétriques par rapport à un plan transversal du véhicule, une plaque latérale de liaison, reliant côté roue les deux plaques transversales et à laquelle est fixé un moyeu porte-fusée de roue, et une plaque supérieure de fermeture du caisson, la partie inférieure du corps d'amortisseur traversant cette plaque supérieure et lui étant fixée au moins partiellement par soudage, la partie inférieure de ce corps traversant également une plaque intermédiaire interne au caisson, fixée transversalement entre les plaques transversales avant et arrière, et étant fixée par soudage à la plaque intermédiaire. Avantageusement, les plaques transversales avant et arrière possèdent chacune un bord supérieur rectiligne, un bord inférieur parallèle au bord supérieur côté roue, un bord vertical côté roue perpendiculaire aux bords supérieur et inférieur, et un bord incliné reliant les bords supérieur et inférieur à l'opposé du côté roue, les bords verticaux des plaques transversales avant et arrière étant reliés par la plaque latérale de liaison, et les bords inclinés étant reliés par une plaque oblique fermant partiellement cette face du caisson en partant de la plaque supérieure, la partie inférieure du corps d'amortisseur traversant également la plaque oblique en étant partiellement fixée par soudage à cette dernière. De préférence, l'extrémité inférieure du corps d'amortisseur peut traverser une plaque de fond du caisson et peut être reliée au bras longitudinal par la liaison élastique correspondante. Par exemple, le bras transversal avant peut être relié par l'une de ses liaisons élastiques à la face externe de la plaque transversale avant du caisson et le bras transversal arrière peut être relié par l'une de ses liaisons élastiques à la face externe de la plaque transversale arrière de ce caisson. Avantageusement, le ressort hélicoïdal de suspension peut être en appui par une face d'appui inférieure sur une partie latérale opposée à la roue de la plaque de fond de forme complémentaire et par une face d'appui opposée supérieure sur le châssis du véhicule. De préférence, la plaque de liaison peut être perpendiculaire aux plaques transversales avant et arrière ainsi qu'aux plaques supérieure et de fond. Par exemple, la partie de la plaque de fond du caisson supportant le ressort hélicoïdal peut présenter un bord semi-circulaire. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement de la description qui en est faite ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels : - la figure 1 est une vue arrière d'un côté d'un train arrière suivant l'invention, - la figure 2 est une vue de côté suivant la flèche II de la figure 1, - la figure 3 est une vue de dessus correspondant à la figure 1, - la figure 4 est une vue schématique arrière représentant la cinématique de fonctionnement du train arrière de l'invention ; et - la figure 5 est une vue schématique de dessus suivant la flèche V de la figure 4. Les figures 1 à 3 représentent un côté d'un train arrière de véhicule automobile du type comprenant pour chaque roue deux bras transversaux parallèles avant 2 et arrière 4, et un bras longitudinal 10. Les bras transversaux 2 et 4 sont montés pivotants par des liaisons élastiques au châssis 6 du véhicule à l'une de leurs extrémités et au pivot 8 portant la roue à leurs extrémités opposées. Le bras longitudinal 10 est monté pivotant par une liaison élastique à l'une de ses extrémités au châssis 6 et est lié par une liaison élastique à l'autre extrémité au pivot 8. Le train arrière comprend également un amortisseur 12 qui s'étend dans une direction sensiblement verticale et qui comporte une tige 12a reliée au châssis 6 par une liaison élastique et un corps 12b solidaire du pivot 8, et un ressort hélicoïdal de suspension 14 non coaxial à l'amortisseur 12. Selon l'invention, le pivot 8 est en forme générale de caisson construit en tôles soudées. Il comprend une plaque avant 8a et une plaque arrière 8b symétriques par rapport à leur plan médian Y-Y', dont les parties respectives côté roue sont parallèles, verticales et sensiblement transversales par rapport à l'axe longitudinal du véhicule. Les plaques transversales avant 8a et arrière 8b possèdent chacune un bord supérieur rectiligne, un bord inférieur parallèle au bord supérieur côté roue et se prolongeant à l'opposé par une partie partiellement courbe, un bord vertical côté roue perpendiculaire aux bords supérieur et inférieur, et un bord incliné à l'opposé du côté roue. Une plaque latérale de liaison 8c rectangulaire sensiblement verticale solidarise les plaques 8a et 8b côté roue. Elle reçoit un moyeu porte-fusée de roue 16 qui lui est rigidement lié. Ce moyeu porte-fusée 16, faisant saillie vers l'extérieur du véhicule, est muni d'un flasque 18 recevant le système de freinage de la roue. Une plaque supérieure sensiblement horizontale 8d relie les bords supérieurs des plaques 8a, 8b et 8c, et une plaque de fond 8e relie les bords inférieurs des plaques 8a, 8b et 8c. Une plaque oblique rectangulaire 8f ferme partiellement la face opposée à la roue du caisson, en reliant les deux bords inclinés des plaques 8a et 8b à partir de la plaque supérieure 8d sur une longueur limitée, ce qui laisse une ouverture 20 dans la partie inférieure de cette face du caisson 8. La plaque latérale de liaison 8c est perpendiculaire aux plaques transversales avant 8a et arrière 8b, et perpendiculaire aux plaques supérieure 8d et de fond 8e. Le corps 12b de l'amortisseur 12, généralement cylindrique, traverse le pivot 8. Le corps 12b coupe les plaques constituant l'enveloppe extérieure du pivot 8 à la jonction entre la plaque supérieure 8d et la plaque oblique 8f. Il est fixé rigidement à ces plaques par soudage. Par ailleurs, le pivot 8 comprend une plaque intermédiaire interne 22 soudée aux plaques transversales avant 8a et arrière 8b, sensiblement horizontale, traversée par une extrémité inférieure de l'amortisseur 12, cette extrémité étant soudée sur la plaque intermédiaire 22. L'extrémité inférieure de l'amortisseur 12 traverse la plaque de fond 8e du pivot 8 et se termine par une pièce en étrier 12c, traversée par un axe constitué par une vis 24 entourée d'un manchon élastique 26, autour duquel vient s'articuler une extrémité de la barre longitudinale 10 constituée d'un fourreau métallique. L'axe de l'articulation est sensiblement transversal. A son extrémité opposée, le bras longitudinal 10 du train arrière est fixé par une articulation élastique 28 à un support 30 solidaire du châssis 6 du véhicule. Une barre anti-dévers 32 est reliée au corps de l'amortisseur 12b par l'intermédiaire d'une biellette 34, cette barre anti-dévers 32 étant articulée dans un palier 36 fixé au châssis 6 du véhicule. Les deux bras transversaux 2,4 ont leurs extrémités opposées à la roue articulées autour d'un axe commun 38 s'étendant longitudinalement par rapport au véhicule suivant l'axe X-X'et fixé à une traverse d'essieu 40 par l'intermédiaire de deux manchons élastiques d'articulation en caoutchouc 42. Les bras transversaux 2 et 4 sont reliés aux faces extérieures respectivement des plaques transversales avant 8a et arrière 8b du pivot 8 par l'intermédiaire d'articulations élastiques 44, dont les axes sont parallèles à l'axe X-X' de pivotement des deux bras. Le bras avant 2 est de plus courte longueur que le bras arrière 4. Le ressort hélicoïdal 14, d'axe sensiblement vertical, est engagé par un côté inférieur dans l'ouverture 20 du caisson 8. Une face d'appui inférieure 14a du ressort 14 repose dans un relief en creux de forme correspondante ménagé dans la plaque de fond 8e. Une face d'appui supérieure opposée 14b prend appui sur une poutre 46 solidaire du châssis du véhicule. La plaque de fond 8e du caisson 8 présente donc une forme rectangulaire côté roue, se prolongeant du côté opposé par une partie latérale se terminant en demidisque qui reçoit l'appui inférieur 14a du ressort hélicoïdal 14. Les bords inclinés des plaques transversales avant 8a et arrière 8b suivent les contours de cette partie latérale pour se rejoindre dans le plan médian Y-Y'. La cinématique de fonctionnement du train arrière ci-dessus décrit va être maintenant expliquée en liaison avec les figures 4 et 5. Lorsque le véhicule se déplace dans un virage à droite, l'ensemble formant essieu arrière gauche représenté aux figures 1 à 3 entre dans une phase dite d'attaque et se déforme suivant la cinématique propre à cet essieu. Plus particulièrement, les deux bras de longueurs différentes 2,4 permettent, par leurs articulations élastiques, lors de la phase d'attaque, c'est-à-dire lorsque l'essieu tourne autour de l'axe X-X' en se déplaçant vers le haut comme représenté en figure 4 tout en gardant l'axe de roue Z-Z1 dans un plan parallèle au sol, une rotation du plan de roue P vers l'intérieur du véhicule, déterminant ainsi un angle de pincement Q comme représenté en figure 5 pour permettre au véhicule d'adopter un comportement sous-vireur, favorisant ainsi la tenue de route du véhicule. La possibilité de conserver l'axe de roue Z-Z1 dans un plan parallèle au sol lors de la déformation géométrique de l'essieu arrière est due à la liaison décrite ci-dessus du pivot de roue 8 au corps 12b de l'amortisseur 12. Les figures 4 et 5 permettent de constater que lors du déplacement vers le haut des deux bras 2,4 à partir de leur position horizontale sensiblement dans un même plan, la valeur de l'arc de cercle AA1 (vu en projection sur un plan horizontal comme représenté en figure 5) du déplacement de l'extrémité du bras 4 de plus grande longueur est inférieure à la valeur de l'arc de cercle BB2 (vu en projection sur un plan horizontal comme représenté en figure 5) du déplacement de l'extrémité du bras de plus courte longueur 2, ce qui se traduit par la valeur d'angle a supérieure à la valeur d'angle ss, correspondant ainsi au but recherché, à savoir l'obtention de l'angle de pincement Q de la roue. Si les bras 2,4 étaient restés dans un même plan lors du déplacement de l'extrémité du bras 8 du point A au point A1, l'arc de cercle AA1 aurait été supérieur à l'arc de cercle BB1, (toujours vu en projection sur un plan horizontal comme représenté en figure 5) ce qui se serait traduit par m Dans d'autres modes de réalisation, le train arrière selon l'invention peut être sur-vireur ou neutre si le bras transversal avant 2 est respectivement plus long que le bras transversal arrière 4 ou de longueur égale. REVENDICATIONS 1. Train arrière de véhicule automobile comprenant, pour chaque roue, deux bras transversaux avant (2) et arrière (4), montés pivotants par des liaisons élastiques au châssis (6) du véhicule à l'une de leurs extrémités et au pivot (8) de roue à leurs extrémités opposées, un bras longitudinal (10) dont l'une de ses extrémités est montée pivotante au châssis (6) par une liaison élastique et l'autre extrémité est liée au pivot de roue (8) par une liaison élastique, un amortisseur (12) qui comporte une tige (12a) reliée au châssis (6) par une liaison élastique et un corps (12b) solidaire du pivot de roue (8), et un ressort hélicoïdal de suspension (14) non coaxial à l'amortisseur, caractérisé en ce que le pivot de roue (8) est en forme générale de caisson à plaques de tôles soudées traversé par la partie inférieure du corps d'amortisseur (12b) fixée rigidement par soudage au caisson (8). 2. Train arrière suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le caisson (8) comprend deux plaques, dont une plaque avant (8a) et une plaque arrière (8b), au moins en partie transversales côté roue, symétriques par rapport à un plan transversal (Y-Y') du véhicule, une plaque latérale (8c) de liaison, reliant côté roue les deux plaques transversales (8a, 8b) et à laquelle est fixé un moyeu porte-fusée de roue (16), et une plaque supérieure (8d) de fermeture du caisson (8), la partie inférieure du corps d'amortisseur (12b) traversant la plaque supérieure (8d) et lui étant fixée au moins partiellement par soudage, la partie inférieure de ce corps (12b) traversant également une plaque intermédiaire (22) interne au caisson, fixée transversalement entre les plaques transversales avant (8a) et arrière (8b), et étant fixée par soudage à la plaque intermédiaire (22). 3. Train arrière suivant la revendication 2, caractérisé en ce que les plaques transversales avant (8a) et arrière (8b) possèdent chacune un bord supérieur rectiligne, un bord inférieur parallèle au bord supérieur côté roue, un bord vertical côté roue perpendiculaire aux bords supérieur et inférieur, et un bord incliné reliant les bords supérieur et inférieur à l'opposé du côté roue, les bords verticaux des plaques transversales avant et arrière (8a, 8b) étant reliés par la plaque latérale de liaison (8c) du caisson, et les bords inclinés étant reliés par une plaque oblique (8f) fermant partiellement cette face du caisson (8) en partant de la plaque supérieure (8d), la partie inférieure du corps d'amortisseur (12b) traversant également la plaque oblique (8f) en étant fixée partiellement par soudage à cette dernière. 4. Train arrière suivant la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que l'extrémité inférieure du corps d'amortisseur (12b) traverse une plaque de fond (8e) du caisson (8) et est reliée au bras longitudinal (10) par la liaison élastique correspondante. 5. Train arrière suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le bras transversal avant (2) est relié par l'une de ses liaisons élastiques à la face externe de la plaque transversale avant (8a) du caisson et le bras transversal arrière (4) est relié par l'une de ses liaisons élastiques à la face externe de la plaque transversale arrière (8b) de ce caisson (8). 6. Train arrière suivant l'une des revendications précédentes combinée à la revendication 4, caractérisé en ce que le ressort hélicoïdal de suspension (14) est en appui par une face d'appui inférieure (14a) sur une partie latérale opposée à la roue de la plaque de fond (8e) de forme complémentaire, et par une face d'appui opposée supérieure (14b) sur le châssis (6) du véhicule. 7. Train arrière suivant la revendication 3, caractérisé en ce que la plaque de liaison (8c) est perpendiculaire aux plaques transversales avant (8a) et arrière (8b) ainsi qu'aux plaques supérieure (8d) et de fond (8e). 8. Train arrière suivant la revendication 6, caractérisé en ce que la partie de la plaque de fond (8e) supportant le ressort hélicoïdal (14) présente un bord semi-circulaire.