Brevet FR2855143A1 — publié le 20041126

ESSIEU SOUPLE ARRIERE A ACTIONNEUR ET VEHICULE CORRESPONDANT L'invention concerne un essieu souple arrière à actionneur pour un véhicule automobile et le véhicule correspondant. L'invention est 5 plus particulièrement destinée aux véhicules à quatre roues directrices. Un essieu souple arrière de véhicule comporte généralement deux bras oscillants longitudinaux qui portent chacun une roue à une de leurs extrémités, et qui sont articulés à leur autre extrémité sur la carrosserie du véhicule. Des moyens élastiques amortisseurs prenant 10 appui sur les bras soutiennent élastiquement la carrosserie et une barre transversale anti-dévers élastiquement déformable en torsion est rigidement reliée par ses extrémités aux deux bras. On définit le braquage des roues comme l'angle formé entre le plan de la roue et le plan longitudinal du véhicule, dans un plan 15 horizontal. Lors du braquage, lorsque l'avant de la roue se déplace vers l'intérieur (respectivement l'extérieur), on parle alors de pince (respectivement d'ouverture). Dans les virages, les roues arrière d'un véhicule subissent des efforts latéraux dans la direction du virage. Ainsi, avec un essieu souple, lors d'un virage à droite, respectivement à 20 gauche, la roue extérieure gauche, respectivement droite, a tendance à prendre de l'ouverture. Un tel braquage des roues est un facteur contribuant à réduire la stabilité du véhicule. Les véhicules à quatre roues motrices comportent un dispositif de commande de la rotation des roues arrière en virage afin d'améliorer la 25 stabilité. A cet effet, des essieux multibras sont généralement utilisés. Ces derniers présentent toutefois un encombrement important qui peut s'avérer incompatible avec l'architecture du véhicule, par exemple la présence d'une roue de secours. Ils présentent également l'inconvénient d'être lourds et plus coûteux qu'un essieu souple. L'invention vise à pallier ces inconvénients en proposant un essieu souple arrière de conception simple, dont les bras peuvent être entrainés en rotation, avec une faible amplitude, lors d'un virage dans le même sens que les roues avant. La rotation des bras entraîne la rotation des roues dans le même sens, améliorant ainsi la stabilité du 35 véhicule. La structure d'un essieu souple permet de se dégager des contraintes d'encombrement des essieux multibras, par exemple pour libérer un logement pour roue de secours. A cet effet, l'objet de l'invention concerne un essieu souple arrière pour véhicule automobile comprenant deux bras oscillants longitudinaux, chaque bras étant articulé à un support de roue à son extrémité dirigée vers l'arrière du véhicule, et dont l'autre extrémité 5 avant est reliée à la carrosserie du véhicule, lesdits bras étant reliés par une traverse, caractérisé en ce que l'extrémité avant du bras oscillant gauche, respectivement droit, est reliée à la carrosserie par l'intermédiaire d'un palonnier gauche, respectivement droit, chaque palonnier étant relié mobile en rotation autour d'un axe sensiblement 10 vertical à ladite extrémité avant et à la carrosserie, et en ce qu'un actionneur relie les palonniers gauche et droit de manière à provoquer le pivotement de chaque bras dans un même sens par rapport à un axe sensiblement vertical. Avec un seul actionneur, il est ainsi possible de faire tourner 15 légèrement dans un sens ou dans l'autre les deux bras oscillants, ce qui entraine les roues en rotation dans la même direction. Avantageusement, Ag, Ad étant respectivement les points d'articulation des palonniers gauche et droit avec la carrosserie, les palonniers présentent une forme telle que lesdits points d'articulation 20 Ag, Ad sont situés à distance des bras oscillants, vers l'extérieur du véhicule. Cette configuration permet d'améliorer les performances de l'essieu. Plus particulièrement, Ng, Nd étant les points d'articulation des palonniers gauche et droit avec les extrémités avant respectives des 25 bras, la distance entre les points Ag et Ng est sensiblement identique à celle entre les points Ad et Nd, et les points Ag, Ng et Ad, Nd sont symétriques par rapport à un plan vertical s'étendant dans la direction longitudinale X du véhicule. Cette disposition participe à l'obtention d'un comportement symétrique des palonniers et des bras oscillants. Avantageusement, Ng, Nd étant les points d'articulation des palonniers gauche et droit avec les extrémités avant respectives des bras, Vg, Vd étant les points d'articulation des palonniers gauche et droit avec les extrémités de l'actionneur, et Kg, Kd étant les centres de rotation des roues gauche et droite du véhicule respectivement, les 35 droites passant par Ag, Ng d'une part et Ad, Nd d'autre part se coupent sensiblement sur ou à proximité de la partie médiane du segment reliant les centres Kg, Kd. Cet arrangement permet de minimiser les efforts supportés par l'actionneur. Avantageusement, Vg, Vd étant les points d'articulation des palonniers gauche et droit avec les extrémités de l'actionneur, et Ng, Nd 5 étant les points d'articulation des palonniers gauche et droit à l'extrémité avant du bras respectif, les points d'articulation Ng, Nd sont situés de part et d'autre de la droite reliant les points d'articulation Vg, Vd. Plus particulièrement, chaque point d'articulation Ng, Nd d'un 10 palonnier à l'extrémité avant du bras respectif est situé à une même distance d de la droite reliant les points d'articulation Vg, Vd. Cet arrangement participe au comportement symétrique de l'essieu lors de chocs subis par la roue gauche ou droite. Avantageusement, les articulations Ng, Nd de chaque palonnier à 15 l'extrémité avant du bras respectif sont des roulements très rigides. De tels roulements permettent une rotation autour d'un axe sensiblement vertical, les autres degrés de liberté étant très limités. Un bon maintien du roulis de la caisse du véhicule peut ainsi être obtenu. Avantageusement, l'actionneur est un vérin. Il peut alors être 20 commandé par un moteur. L'invention concerne également un véhicule automobile comprenant un essieu arrière selon l'invention et un dispositif de commande de l'actionneur. L'invention est maintenant décrite en référence à la figure unique 25 annexée, non limitative, laquelle représente une vue de dessus d'un essieu souple selon l'invention. Un essieu souple 10 selon l'invention est décrit en référence à la figure. Les axes X et Y représentent respectivement les directions longitudinale et transversale du véhicule, l'axe Z représentant la 30 direction verticale. L'axe X est dirigé vers l'arrière du véhicule. L'essieu 10 comprend deux bras oscillants longitudinaux gauche 12g et droit 12d. Chaque bras 12g, 12d est relié par son extrémité 14 dirigée vers l'arrière du véhicule à un support de roue 16 sur lequel est montée une roue 15. Sur la figure, la roue 15 et le support de roue 16 35 sont représentés schématiquement par des traits. Les références Kg et Kd désignent les centres de rotation des roues 15 gauche et droite respectivement. L'agencement du support de roue, de la roue et du bras oscillant est classique, ainsi que les liaisons entre ces éléments, ils ne seront donc pas détaillés ici. L'autre extrémité 18 des bras 12g, 12d, dirigée vers l'avant du véhicule, est reliée à la carrosserie du véhicule (non représentée). Les 5 deux bras 12g, 12d sont articulés sur la carrosserie autour d'un même axe de rotation horizontal (non représenté), s'étendant dans la direction transversale Y. Une traverse 20 s'étendant suivant la direction transversale Y et élastiquement déformable en torsion, est rigidement reliée par ses 10 extrémités aux deux bras 12g, 12d. La traverse 20 présente, par exemple, un profil en forme de V couché, dont l'ouverture est dirigée vers l'avant du véhicule. Bien entendu, d'autres formes de traverse peuvent être utilisées. Une barre anti-dévers 22 reliée aux bras 12g, 12d peut être placée dans le profil de la traverse 20. Cette barre est 15 représentée en traits discontinus sur la figure. Le bras gauche 12g, respectivement droit 12d, est articulé à un palonnier gauche 24g, respectivement droit 24d. Les articulations Ng, Nd des palonniers gauche et droit aux bras gauche 12g et droit 12d respectivement sont réalisées par des 20 roulements très rigides permettant une rotation autour d'un axe sensiblement vertical. Ces articulations Ng, Nd sont situées aux extrémités avant 18 des bras 12g, 12d. Le palonnier gauche 24g, respectivement droit 24d, est articulé à la carrosserie du véhicule par une articulation Ag, respectivement Ad. 25 Ces articulations Ag, Ad sont les mêmes que celles existant sur les essieux souples standard. Chaque palonnier 24g, 24d va donc pouvoir pivoter autour des points Ag, Ad qui sont fixes par rapport à la carrosserie du véhicule. Un actionneur 26 relie les palonniers gauche 24g et droit 24d, 30 chaque palonnier pouvant pivoter par rapport à l'actionneur autour d'un axe sensiblement vertical. Les points d'articulation de l'actionneur aux palonniers gauche 24g et droit 24d sont désignés par les références Vg et Vd respectivement. L'actionneur 26 est relié de manière à provoquer le pivotement 35 des bras oscillants 12g, 12d dans une même direction. Les bras oscillants 12g, 12d étant généralement de même longueur, la droite passant par les points Ng, Nd s'étend dans la direction transversale Y du véhicule, et est sensiblement parallèle à la droite passant par les points Ag, Ad d'articulation à la carrosserie. Dans ces conditions, les palonniers, et donc les bras, peuvent pivoter dans une même direction sous l'effet de l'actionneur si la droite passant par les points Vg, Vd et la droite passant par les points Ag, Ad sont sécantes. Dans l'exemple, les palonniers 24g, 24d sont configurés de manière à ce que ces points Ag, Ad soient situés à distance du bras oscillant 12g, 12d respectif, vers l'extérieur du véhicule. En particulier, les droites passant par les points Ag, Ng, d'une part et Ad, Nd d'autre 10 part se coupent sensiblement au milieu du segment reliant les centres de roues Kg, Kd. Les points d'articulation Ng, Nd sont situés de part et d'autre de la droite passant par les points Vg, Vd, à une même distance d de cette dernière. L'angle entre les droites (AgNg) et (AdNd) résulte de la position latérale des points d'articulation Ag, Ad, ainsi que de la 15 longueur des bras 12g, 12d. Il peut par exemple être de l'ordre de 120 à 130 . La distance d peut par exemple être de l'ordre de 80 mm. Bien entendu, d'autres valeurs peuvent être employées en fonction de la géométrie de l'essieu et de ses dimensions. Les formes des palonniers sont finalement imposées par les 20 dispositions relatives des différents points d'articulation décrits cidessus. Dans l'exemple, le palonnier gauche 24g présente une forme allongée coudée, les points d'articulation Ag, Vg étant situés à proximité des extrémités, et le point d'articulation Ng, étant proche du centre du palonnier. Le palonnier droit 24d présente une forme sensiblement 25 triangulaire, les points d'articulation Ag, Nd, Vd étant situés à proximité des sommets, dans cet ordre dans le sens des aiguilles d'une montre. De préférence, pour un comportement symétrique des deux palonniers, la distance entre les points Ag et Ng est sensiblement identique à celle entre les points Ad et Nd, et les points Ag, Ng et Ad, Nd 30 sont symétriques par rapport à un plan vertical s'étendant dans la direction longitudinale X du véhicule. Cette distance peut par exemple être de l'ordre de 80 mm. Lorsque l'essieu selon l'invention est monté dans un véhicule, ce dernier comprend un dispositif de commande 28 relié à l'actionneur et 35 permettant de le commander. Avantageusement, le dispositif de commande 28 peut recevoir des informations relatives au fonctionnement du véhicule, telles que le braquage des roues avant, en fonction desquelles peut être déterminé le pilotage de l'actionneur et par conséquent le pivotement des bras et le braquage des roues arrière. Dans l'exemple, l'actionneur 26 est un vérin piloté par un moteur représenté schématiquement sur la figure. Dans ce cas, le dispositif de commande actionne le vérin par l'intermédiaire du moteur. L'essieu fonctionne de la manière suivante. Une extension de l'actionneur 26 va provoquer une légère rotation des palonniers gauche et droit autour des points Ag, Ad, dans le sens des aiguilles d'une montre. Cette rotation va entraîner un faible pivotement des points Ng 10 et Nd dans le même sens (vers la gauche de la figure), qui va engendrer à son tour un faible pivotement des bras oscillants dans le même sens par rapport à un axe sensiblement vertical. Du fait de leur liaison aux bras oscillants, les supports de roue 16, et donc les roues 15, vont pivoter dans le même sens. De manière similaire, la rétraction de l'actionneur va entraîner une rotation des palonniers dans le sens inverse des aiguilles d'une montre engendrant un pivotement dans le même sens (vers la droite de la figure) des roues 15. Il sera ainsi possible de contrôler le braquage des roues en 20 ajustant la distance entre les points d'articulation Vg, Vd de l'actionneur 26. Un angle de braquage correspondant à une distance Vg, Vd prédéterminée. REVENDICATIONS 1. Essieu souple arrière pour véhicule automobile comprenant deux bras oscillants longitudinaux (12g, 12d), chaque bras étant articulé à un support de roue (16) à son extrémité (14) dirigée vers 5 l'arrière du véhicule, et dont l'autre extrémité avant (18) est reliée à la carrosserie du véhicule, lesdits bras (12) étant reliés par une traverse (20), caractérisé en ce que l'extrémité avant (18) du bras oscillant gauche, respectivement droit, est reliée à la carrosserie par l'intermédiaire d'un palonnier gauche (24g), respectivement droit (24d), 10 chaque palonnier étant relié mobile en rotation autour d'un axe sensiblement vertical à ladite extrémité avant et à la carrosserie, et en ce qu'un actionneur (26) relie les palonniers gauche et droit de manière à provoquer le pivotement de chaque bras dans un même sens par rapport à un axe sensiblement vertical. 2. Essieu selon la revendication 1, caractérisé en ce que, (Ag), (Ad) étant respectivement les points d'articulation des palonniers gauche et droit avec la carrosserie, les palonniers présentent une forme telle que lesdits points d'articulation (Ag), (Ad) sont situés à distance des bras oscillants, vers l'extérieur du véhicule. 3. Essieu selon la revendication 2, caractérisé en ce que, (Ng), (Nd) étant les points d'articulation des palonniers gauche et droit avec les extrémités avant respectives des bras, la distance entre les points (Ag) et (Ng) est sensiblement identique à celle entre les points (Ad) et (Nd), et les points (Ag), (Ng) et (Ad), (Nd) sont symétriques par rapport à un plan 25 vertical s'étendant dans la direction longitudinale X du véhicule. 4. Essieu selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que, (Ng), (Nd) étant les points d'articulation des palonniers gauche et droit avec les extrémités avant respectives des bras, (Vg), (Vd) étant les points d'articulation des palonniers gauche et droit avec les extrémités de 30 l'actionneur, et (Kg), (Kd) étant les centres de rotation des roues gauche et droite du véhicule respectivement, les droites passant par (Ag), (Ng) d'une part et (Ad), (Nd) d'autre part se coupent sensiblement sur ou à proximité de la partie médiane du segment reliant les centres (Kg), (Kd). 5. Essieu selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce 35 que, (Vg), (Vd) étant les points d'articulation des palonniers gauche et droit avec les extrémités de l'actionneur, et (Ng), (Nd) étant les points d'articulation des palonniers gauche et droit à l'extrémité avant du bras respectif, les points d'articulation (Ng), (Nd) sont situés de part et d'autre de la droite reliant les points d'articulation (Vg), (Vd). 6. Essieu selon la revendication 5, caractérisé en ce que chaque point d'articulation (Ng), (Nd) d'un palonnier à l'extrémité avant du bras 5 respectif est situé à une même distance d de la droite reliant les points d'articulation (Vg), (Vd). 7. Essieu selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les articulations (Ng), (Nd) de chaque palonnier à l'extrémité avant du bras respectif sont des roulements très rigides. 8. Essieu selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'actionneur (26) est un vérin. 9. Essieu selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'actionneur est commandé par un moteur (30). 10. Véhicule automobile caractérisé en ce qu'il comprend un 15 essieu arrière (10) selon l'une des revendications précédentes et un dispositif de commande (28) de l'actionneur.