Brevet FR2839280A1 — publié le 20031107

La presente invention concerne une suspension pour vehicule terrestre pourvu d'un chassis et de roues independantes, notamment pour vehicule automobile ou pour motocyclette, du type comportant, pour au moins une roue, a la fois au moins un bras oscillant de longueur fixe, qui est articule sur une fusee de la roue et qui relic la roue au chassis, et des moyens de fixation audit bras sur ladite roue et ledit chassis. De telles suspensions vent couramment utilisees sur les automobiles a roues independantes, c'est-a-dire les automobiles dont les moyens de suspension propres a chacune des roues vent independents o mecaniquement les uns des autres. Une telle conception assure de hauts niveaux de confort et de tenue de route lors du deplacement du vehicule sur le sol. Divers amenagements de ce type de suspension ont ete proposes par le passe, portent soit sur le pneumatique des roues, soit sur les moyens de liaison des roues au chassis du vehicule. Lorsque ces moyens comportent un bras de suspension reliant une roue au chassis, il est courant de realiser une suspension cite a oscillante >> dans laquelle le bras est relic d'une part au chassis par un premier axe d'articulation, et d'autre part a une fusee de roue par un second axe d'articulation. Pourvu d'un ressort eVou o d'un amortisseur hydraulique, cette structure a bras oscillant est ainsi a meme d'amortir les chocs dus aux inegalites du sol. Cependant un tel bras oscillant est par construction de longueur fixe, si bien que lorsque la hauteur du chassis par rapport au sol varie, par exemple lorsque le vehicule est fortement charge ou iorsque, par effet s d'inertie en cou rbe, la repartition pond erale d u vehicu le est transversalement eVou longitudinaiement dissymetrique, la roue est soumise a un deplacement transversal ou longitudinal sur le sol de quelques millimetres par rapport a sa position moyenne initiale. En d'autres termes, I'oscillation du bras induit une variation de o l'espacement transversal ou longitudinal entre la roue et le chassis (done une variation de la largeur de vole, c'est-a-dire la distance separant une padre de roues d'un meme essieu pour une automobile, ou bien une variation de l'empattement, c'est-a-dire de la distance separant les deux roues pour une motocyclette), la roue decrivant sensiblement un arc de cercle dans un plan transversal ou longitudinal au vehicule. Ces debattements transversaux ou longitudinaux induisent de fortes contraintes mecaniques, notamment au niveau du pneumatique des roues, ainsi qu'un desequilibre du vehicule. Le but de ['invention est de proposer une suspension du type defini plus haut, qui, bien que de conception simple, limite les debattements transversaux et/ou longitudinaux de la roue par rapport au chassis lorsque la hauteur de ce dernier varie, voire impose a cette roue de rester dans une o position fixe par rapport au chassis. A cet effet, I'invention a pour objet une suspension du type precise, dans laquelle lesdits moyens de fixation comprennent, pour au moins un premier bras oscillant, deux barres, une premiere extremite de chaque barre etant articulee par rapport au chassis et une seconde extremite de chaque barre etant articulee sur le bras oscillant, et des moyens d'entranement relatif desdites premieres extremites des barres en rotation autour de leur axe d'articulation par rapport au chassis, et dans laquelle d'une part l'ecartement entre le chassis et l'axe d'articulation d'une premiere des deux barres sur le bras oscillant, et d'autre part la position, le long du bras oscillant, de 1'axe d'articulation de la deuxieme desdites deux barres vent variables de fa, con a maintenir sensiblement constant l'ecartement entre la roue et le chassis. Suivant d'autres caracteristiques de cette suspension, prises isolement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles: - I'axe d'articulation de la deuxieme des deux barres sur le bras oscillant est guide en translation le long audit bras oscillant; - une rainure longitudinale de guidage de l'axe d'articulation de la deuxieme des deux barres sur le bras oscillant est menagee dans le bras oscillant; so - les moyens d'entranement relatif en rotation desdites premieres extremites des deux barres comportent chacune un engrenage dont les deux dentures vent en prise l'une avec l'autre, chaque axe desdits engrenages correspondent a un axe d'articulation desdites premieres extremites par rapport au chassis; le rapport d'engrenement des dentures des engrenages est superieur-a 1; lesdites premieres extremites des deux barres vent articulees directement sur le chassis; - lesdits moyens de fixation comportent une plaque support sur laquelle vent articulees lesdites premieres extremites des deux barres, et en ce que l'une des deux barres est pourvue dans sa partie courante d'un axe o de pivot sur le chassis; - elle comporte un second bras oscillant, et en ce que les moyens de fixation audit second bras comportent a la fois une troisieme barre articulee sur le second bras oscillant et sensiblement parallele a l'une des premiere et deuxieme barres des moyens de fixation du premier bras oscillant, et des moyens de transmission du mouvement de ladite premiere ou deuxieme barre a ladite troisieme barre; - les moyens de transmission comportent une biellette articulee sur ladite premiere ou deuxieme barre et sur ladite troisieme barre; - les moyens de fixation des premier et second bras oscillants o comportent une plaque support sur laquelle vent a la fois articulees lesdites premieres extremites des premiere et deuxieme barres et une extremite de ladite troisieme barre, et en ce que chacune des barres paralleles l'une a l'autre est pourvue d'un axe de pivot sur le chassis. L'invention sera mieux comprise a la lecture de la description qui va suivre, donnee uniquement a titre d'exemple, et faite en se referent aux dessins sur lesquels: - la figure 1 est une vue schematique en coupe transversale d'une partie laterale d'un vehicule automobile equipe d'une suspension selon ['invention; o - la figure 2 est une vue analogue a la figure 1, du meme vehicule que celui de la figure 1, la hauteur du chassis par rapport au sol etant reduite par rapport a celle representee sur la figure 1; - la figure 3 est une vue analogue a celle de la figure 1, d'un second mode de realisation d'une suspension selon ['invention; et - la figure 4 est une vue schematique d'une variante du second mode de realisation de la figure 3. s Sur la figure 1 est represente schematiquement le franc gauche d'un vehicule automobile 1 dont est visible une partie du chassis 2 et une roue gauche 4. La roue est pourvue d'un pneu 6 et d'une fusee ou porte- moyeu 8 partiellement esquisses. La roue en appui sur le sol S est horizontalement, distante du chassis d'un ecartement note E (par rapport a un plan vertical o arbitraire). Une suspension 10 relic la roue 4 au chassis 2 et comporte essentiellement un bras de suspension 12 et deux barres 14 et 16 de liaison du bras au chassis. La suspension 10 comporte egalement de fa,con classique un ou plusieurs organes d'amortissement 18, tels que des ressorts ou des amortisseurs hydrauliques, disposes entre d'une part le chassis et d'autre part la roue 4 ou le bras 12, et representee schematiquement par un seul organe 18 sur la figure 1. Ces organes d'amortissement 18 vent adaptes pour imposer au chassis 2 une hauteur d'equilibre par rapport au sol S pour o des conditions donnees de chargement et de deplacement du chassis et pour un etat donne de la surface du sol sur lequel repose la roue. Ces organes d'amortissement etant connus en eux-memes, ils ne seront pas detailles plus avant. Une extremite du bras 12 est articulee sur la fusee de roue 8 autour d'un axe 20. Son autre extremite est articulee sur une premiere extremite de la premiere barre 14, autour d'un axe 22. La longueur du bras, c'est-a- dire la distance entre les axes 20 et 22, est fixe en raison de la rigidite du bras oscillant 12, et est notee L. Le bras 12 est pourvu dans sa partie courante d'une rainure so traversante longitudinale 26, a l'interieur de laquelle est recu un pion articule 28 fixe sur une extremite de la seconde barre 16. Les deux barres 14 et 16 vent articulees sur le chassis 2 au niveau d'une de leurs extremites, autour respectivement d'axes 30 et 32. Les entraxes de ces barres, c'est-a-dire la distance entre les axes 22 et 30 pour la barre 14, et la distance entre les axes 28 et 32 pour la barre 16, vent notes respectivement A et B. En fonctionnement, ces entraxes A et B vent fixes. De plus, lorsque ie chassis est dans ia position de ia figure 1, 1'axe 22 est horizontalement distant du chassis 2 d'un ecartement note D, et l'axe 28 est distant de l'axe 20 d'un ecartement note F. De plus, chaque axe 30, 32 est muni d'un pigeon 34, 36, les deux pigeons etant en prise l'un avec l'autre de fa,con a maintenir activement la o structure en equilibre. Ces pigeons vent de plus adaptes pour assurer que le pivotement d'une des barres 14, 16 autour de son axe 30, 32 entraine le pivotement, da ns le sens inverse, par engrenage d es d eux pig eons, de l'autre barre 16, 14 autour de son axe 32, 30. Le rapport d'engrenement de ces pigeons est choisi de facon a ce que la transmission du pivotement de I'une des barres a l'autre induise une difference angulaire non-nulle. Plus precisement, en se fixant comme position de repos du systeme la position dans laquelle le bras 12 et les barres 14 et 16 vent alignees, par exemple sensiblement a l'horizontale, le deplacement de la barre 16 est representable par un angle menant que forme cette barre par rapport a sa o position de repos; en fonction du rapport d'engrenement des pigeons 34 et 36, la barre 14 pivote autour de l'axe 30 d'un angle mene de valeur liee a la valeur de ['angle menant. En d'autres termes, en appelant angle differentael la difference entre ['angle mene forme par la barre 14 et ['angle menant forme par la barre 16, le rapport d'engrenement impose une valeur determinee de cet angle differentael. Dan s l' exemple represente, le rapport d'engrenement d es pig eons 34 et 36 est superieur a 1. Comme on le comprendra mieux ci-apres, ce vent d'une part les valeurs fixes des entraxes A et B. et d'autre part les valeurs prises par o ['angle differentael qui determinant ['amplitude de la correction effectuee par la suspension 1. Le fonctionnement de la suspension 10 de ['invention est le suivant. Sur la figure 2 est represente le vehicule 1 avec le chassis 2 plus proche du sol que sur la figure 1, I'emplacement du chfissis 2 et de la suspension 10 tel que sur la figure 1 etant rappeie sur la figure 2 en traits mixtes. Un tel rapprochement du chassis est par exemple du a une augmentation du poids du vehicule (par exemple lors de la montee d'un nouveau passager), au deplacement en courbe vers la gauche du vehicule, induisant un sur-poids d'inertie sur la partie gauche du vehicule, eVou a la presence d'une bosse sur le sol sur le trajet de la roue 4. Dans tous les cas, cela revient a faire travailler la suspension 10 par deformation de sa o structure et sollicitation de ses organes d'amortissement 18. Plus precisement, le mouvement de rapprochement du chassis par rapport au sol S entrane ['oscillation du bras 12 autour de son axe 20 d'articulation sur la fusee de roue 8, de sorte que l'axe 22 decrit sensiblement un arc de cercle de rayon L centre sur l'axe 20. Se faisant, s d'une part l'axe 28 de liaison de la barre 16 au bras 12, re,cu et guide par la rainure 26, se rapproche du sol S. et d'autre part les pigeons 34 et 36 s'engrenent de fa,con a entraner en pivotement la barre 14 autour de l'axe 30. Comme explique plus haut, le rapport d'engrenement impose la valeur de ['angle differentael entre les angles formes par les barres 14 et 16 par rapport a une position de repos. Ces mouvements conjoints des barres 14 et 16 entranent a la fois la variation de l'eloignement horizontal de l'axe 22 par rapport au chassis 2, qui passe de la valeur D (figure 1) a D' (figure 2), et la variation de l'entraxe des axes 28 et 20, qui passe de la valeur F (figure 1) a F' (figure 2). Durant toute la deformation de la structure de la suspension 10, I'organe d'amortissement 18 et la cooperation des pigeons 34 et 36 assurent l'equilibre sensiblement vertical entre le chassis 2 et la roue 4. Cela revient a dire que, entre les figures 1 et 2, seuls l'eloignement horizontal de l'axe 22 par rapport au chassis 2, et la position, le long du bras o oscillant 12 de l'axe 28 ont varie de fa,con que la variation de l'eloignement E de la roue par rapport au chassis reste limitee, voire sensiblement nulle comme represente. Les mouvements transversaux de la roue 4 par rapport au chassis 2 vent ainsi compenses. On comprend que cette compensation est proportionnelle a ['amplitude de la variation des valeurs D et F. cette amplitude etant imposee par les entraxes fixes A et B et le rapport d'engrenement d es pig eons 34 et 36. Ces d ern iers vent choisis au prealabl e en fonction de la longueur L du bras oscillant 12 et du debattement maximal souhaite (courbe totale suivie a priori par une extremite du bras oscillant en fixant la position de l'autre extremite). A cet effet, les entraxes A et B et le rapport d'engrenement peuvent etre en variante ajustes lors de ['installation sur un chassis donne d'une suspension selon ['invention, de sorte que cette derriere est facilement o adaptable a un grand nombre de chassis preexistants. Par exemple, la barre 14 eVou la barre 16 peuvent etre munies de rainures longitudinales destinees a permettre de fixer la position des articulations 22 et 28 le long des barres lors de ['installation de la suspension 1. L'oscillation du bras 12 n'induit done pas, a la difference des s suspensions a bras oscillants classiques detaillees plus haut en preambule, de fortes variations de largeur de vole du train de roues considere, (ni de fortes variations de l'empattement des roues dans le cas d'une motocyclette), la roue decrivant, lors du rapprochement ou de l'eloignement du chassis par rapport au sol, un segment sensiblement perpendiculaire par rapport au sol. La suspension selon ['invention n'induit done que peu, voire aucune contrainte mecanique au pneu de la roue, ni de desequilibre du vehicule. Sur la figure 3 est represente un second mode de realisation d'une suspension 110, qui ne differe de la suspension 10 de la figure 1 que par la presence d'une part d'un second bras oscillant 112, sensiblement parallele au premier bras oscillant 12, et d'autre part d'un axe 150 d'articulation de la partie basse de l'organe d'amortissement 18 a la fusee de roue 8. Le bras 112 est articule sur la fusee de roue 8 autour d'un axe 120 paraliele a l'axe 20, et est relic au chassis 2 par une barre 114 sensiblement o parallele a la barre 14. De la meme fa,con que le bras 12, le bras 112 est articule sur le bras 114 autour d'un axe 122, le bras 114 etant articule a son extremite sur le chassis 2 autour un axe 130 situe a ['aplomb de l'axe 30 et parallele a cet axe 30. La suspension 110 comporte en outre des moyens 140 de transmission du mouvement de la barre 14 a la barre parallele 114. Ces moyens 140 se presentent, dans le mode de realisation de la figure 3, sous la forme d'une biellette 142 articulee a ses extremites autour des axes 22 et 122. Cette > 110 fonctionne sensiblement de la meme fa, con que la suspension 10. Le a double-bras >> 12, 112 forme deux points de tenue de la fusee de roue 8 par rapport au chassis 2, de fa,con a renforcer la structure de fixation de la roue au chassis. L'organe o d'amortissement 18 est relic a la fusee de roue 8 par une articulation 150 qui permet a cet organe de s'incliner lors des mouvements sensiblement verticaux du chassis 2. Si l'organe d'amortissement 18 est monte sensiblement verticalement, ['articulation 150 est optionnelle pour un angle de carrossage sensiblement nul. Un autre avantage de cette double suspension 110 reside dans la possibilite d'ajuster de fa,con individuelle les dimensions des bras 12 et 112, ainsi que des barres 14, 114 et 16.11 est de la sorte possible d'imposer a la roue 4 un angle de carrossage variable, asservi au debattement des bras oscillants 12 et 112. o Comme represente schematiquement sur la figure 4, le mode de realisation de la suspension 110 autorise de disposer les axes d'articulation , 32 et 130 sur une plaque support 160 non liee au chassis 2. Les barres 14 et 114 vent alors directement liees au chassis par des axes pivots 162 positionnes dans la partie courante des barres 14 et 114, c'est-a-dire respectivement entre les axes 22 et 30, et entre les axes 122 et 130. Le fonctionnement de cette variante de suspension a double bras est sensiblement analogue a celui de la suspension de la figure 3, a la difference que d'une part les axes 22 et 122, et d'autre part les axes 30 et , et par la la plaque support 160 dans son ensemble, decrivent des arcs so de cercle centres sur les pivots 162. La compensation des mouvements transversaux de la roue par rapport au chassis est ainsi assuree de la meme fagon que precedemment, la position des pivots 162 le long des barres 14 et 114 etant ajustee en consequence lors de ['installation. La variante de la figure 4 permet, pour un debattement de suspension identique, de reduire le rapprochement du chassis 2 avec le sol, ce qui est avantageux pour des vehicules a chassis abaisse comme les voitures de sport. Divers amenagements des modes de realisation decrits ci-dessus vent egalement envisageables sans sortir du cadre de i'invention. Ainsi, a titre d'exemple, chaque ensemble axe 30-pignon 34 et axe 32-pignon 36 est remplace par une partie d'extremite de barre dentee, articulee sur le chassis ou par des biellettes egalement articulees sur le chassis. De meme, o ['ensemble rainure de guidage 26 - axe de liaison 28 est remplace par un fourreau coulissant dispose autour du bras oscillant et articule a l'extremite correspondante de la barre 16 (comme represente schematiquement sur la figure 4). REVENDICATIONS 1. Suspension pour vehicule terrestre pourvu d'un chassis et de roues independantes, du type comportant, pour au moins une roue (4), a la fois au moins un bras oscillant (12) de longueur fixe (L), qui est articule sur une s fusee (8) de la roue et qui relic la roue au chassis (2), et des moyens de fixation audit bras oscillant sur ladite roue et ledit chassis, caracterisee en ce que lesdits moyens de fixation comprennent, pour au moins un premier bras oscillant (12), deux barres (14, 16), une premiere extremite de chaque barre etant articulee par rapport au chassis (2) et une seconde extremite de o chaque barre etant articulee sur le bras oscillant (12), et des moyens (34, 36) d'entranement relatif desdites premieres extremites des barres (14, 16) en rotation autour de leur axe d'articulation (30, 32) par rapport au chassis (2), et en ce que d'une part l'ecartement entre le chassis (2) et l'axe (22) d'articulation d'une premiere (14) des deux barres (14, 16) sur le bras s oscillant (12), et d'autre part la position, le long du bras oscillant (12), de l'axe (28) d'articulation de la deuxieme (16) desdites deux barres vent variables de fa,con a maintenir sensiblement constant l'ecartement (E) entre la roue (4) et le chassis (2). 2. Suspension suivant la revendication 1, caracterisee en ce que l'axe o d'articulation (28) de la deuxieme (16) des deux barres sur le bras oscillant (12) est guide en translation le long audit bras oscillant. 3. Suspension suivant la revendication 2, caracterise en ce que une rainure long itud in ale (26) de gu idage de l'axe (28) d ' articu lation de la deuxieme (16) des deux barres sur le bras oscillant (12) est menagee dans s le bras oscillant (12). 4. Suspension suivant l'une quelconque des revendications precedentes, caracterisee en ce que les moyens d'entranement relatif en rotation desdites premieres extremites des deux barres (14, 16) comportent chacune un engrenage (34, 36) dont les deux dentures vent en prise l'une so avec l'autre, chaque axe desdits engrenages (34, 36) correspondent a un axe d'articulation (30, 32) desdites premieres extremites par rapport au chassis (2). 5. Suspension suivant la revendication 4, caracterisee en ce que le rapport d'engrenement des dentures des engrenages (34, 36) est superieur a 1. 6. Suspension suivant l'une quelconque des revendications s precedentes, caracterisee en ce que lesdites premieres extremites des deux barres (14, 16) vent articulees directement sur le chassis (2). 7. Suspension suivant l'une quelconque des revendications 1 a 5, caracterisee en ce que lesdits moyens de fixation comportent une plaque support (160) sur laquelle vent articulees lesdites premieres extremites des deux barres (14, 16), et en ce que l'une (14) des deux barres (14, 16) est pourvue dans sa partie courante d'un axe de pivot (162) sur le chassis (2) . 8. Suspension suivant l'une quelconque des revendications precedentes, caracterisee en ce qu'elle comporte un second bras oscillant (112), et en ce que les moyens de fixation audit second bras comportent a s la fois une troisieme barre (114) articulee sur le second bras oscillant (112) et sensiblement parallele a l'une des premiere et deuxieme barres (14, 16) des moyens de fixation du premier bras oscillant (12), et des moyens (140) de transmission du mouvement de ladite premiere ou deuxieme barre (14, 16) a ladite troisieme barre (114). o 9. Suspension suivant la revendication 8, caracterisee en ce que les moyens de transmission (140) comportent une biellette (142) articulee sur ladite premiere ou deuxieme barre (14, 16) et sur ladite troisieme barre (114). 10. Suspension suivant l'une des revendications 8 ou 9, caracterise s en ce que les moyens de fixation des premier (12) et second (112) bras oscillants comportent une plaque support (160) sur laquelle vent a la fois articulees lesdites premieres extremites des premiere et deuxieme barres (14, 16) et une extremite de ladite troisieme barre (114), et en ce que chacune des barres paralleles l'une a l'autre (14, 114) est pourvue d'un axe