Brevet FR2909314A1 — publié le 20080606

ELEMENT DE SUSPENSION DE ROUE ARRIERE DE VEHICULE. La présente invention concerne un élément de suspension de roue arrière de véhicule, en particulier de véhicule automobile. Elle concerne également un train arrière à traverse déformable comportant un tel élément de suspension, et un véhicule, notamment un véhicule automobile, équipé d'un tel train arrière à traverse déformable. L'invention se situe dans le domaine des liaisons au sol des véhicules. Le train arrière d'un véhicule doit maintenir le véhicule en ligne. Il comporte des fonctions de suspension, assurées, le plus souvent, avec des systèmes à ressorts et à amortisseurs, qui permettent de maintenir le contact des roues du véhicule au sol et d'absorber les oscillations de la caisse du véhicule tout en préservant le confort des passagers. Les éléments élastiques, tels que les ressorts, assurent le maintien du contact de la roue sur le sol en la forçant à suivre le profil de la route. Les amortisseurs absorbent les oscillations de la caisse en dissipant l'énergie cinétique en énergie calorifique. Des véhicules sont aujourd'hui équipés de trains arrière constitués, de manière connue en soi, par deux bras de suspension de roue reliés par une traverse déformable. Ainsi, on connaît, par exemple, selon la demande de brevet d'invention allemand DE 42 03 057 A 1, une suspension de roue arrière de véhicule automobile qui comprend un organe de guidage de roue, lequel est formé par le bras longitudinal d'un arbre de bras de commande ou un bras de commande longitudinal. Il comporte également un amortisseur positionné selon un axe principalement horizontal ou jambe à ressort. La jambe à ressort est maintenue d'un côté sur l'organe de guidage de roue dans la zone de son support côté châssis du véhicule, et est maintenue, de l'autre côté, par l'intermédiaire d'un palier, sur un bras secondaire. Ce bras 2909314 2 secondaire est relié par articulation à l'organe de guidage de roue, et s'étend selon une direction qui fait un angle avec la direction de l'organe de guidage de roue. Dans la zone du palier, la jambe à ressort est reliée au châssis du 5 véhicule par l'intermédiaire d'un montant sensiblement vertical. Sur ces trains à traverse déformable, comme sur les trains de véhicules automobiles en général, les efforts à supporter sont de plus en plus grands, du fait de 10 l'augmentation de la masse des véhicules. Il y a un besoin de mieux répartir les efforts mécaniques, d'améliorer les performances des amortisseurs, sans pour autant augmenter l'espace occupé par le système de suspension. 15 Le but de la présente invention est de fournir un nouvel élément de suspension de roue arrière de véhicule, notamment de véhicule automobile, qui soit différent des éléments de suspension connus de l'art antérieur, et qui permette un fonctionnement plus performant des amortisseurs. 20 Un autre but de la présente invention est de fournir un tel élément de suspension, qui permette une répartition plus homogène des efforts et, par conséquent, un dimensionnement moins contraignant de ses différents composants. 25 Un autre but de la présente invention est de fournir un tel élément de suspension, qui permette un gain de place par rapport aux suspensions de l'art antérieur. C'est également un but de la présente invention de fournir un tel élément de suspension, qui soit de conception 30 simple, fiable et économique. C'est aussi un but de la présente invention de fournir un train arrière à traverse déformable comportant un tel élément de suspension. Enfin, un autre but de l'invention est de fournir un 35 véhicule, notamment un véhicule automobile, équipé d'un tel train arrière à traverse déformable. 2909314 3 Pour parvenir à ces buts, la présente invention propose un nouvel élément de suspension de roue arrière de véhicule, en particulier de véhicule automobile, du type comportant un bras de suspension de roue, relié à une 5 traverse solidaire de la caisse du véhicule, et un système ressort amortisseur. Dans ce nouvel élément de suspension, le système ressort amortisseur est relié indirectement au bras de suspension de roue par l'intermédiaire d'un mécanisme de type bielle/basculeur. 10 Selon un mode préféré de réalisation de l'invention, le système ressort amortisseur s'étend selon un axe principal correspondant à la meilleure absorption des efforts transitant par le système bielle/basculeur. Préférentiellement, le système ressort amortisseur s'étend 15 selon un axe sensiblement normal à la traverse, dans un plan sensiblement horizontal. Le mécanisme de type bielle/basculeur est relié au bras de suspension de roue par une liaison pivot. Le mécanisme de type bielle/basculeur est relié au 20 système ressort amortisseur par une liaison pivot, également. Selon le mode préféré de réalisation de l'invention également, le mécanisme de type bielle/basculeur comporte une bielle, un basculeur, et une biellette, qui sont reliés 25 ensemble par une de leurs extrémités au moyen d'une liaison pivot, en ce que l'autre extrémité de la biellette est reliée au bras de suspension de roue, et en ce que l'autre extrémité du basculeur est reliée au système ressort amortisseur. 30 De préférence, l'autre extrémité de la bielle est reliée directement à la traverse par une liaison pivot, et le bras de suspension de roue est relié à la traverse par une liaison pivot. De préférence également, la traverse est montée sur la 35 structure du véhicule par l'intermédiaire d'une liaison de type articulation élastique. Avantageusement, la liaison de type articulée élastique s'étend selon un axe sensiblement 2909314 4 normal à la traverse, dans un plan sensiblement horizontal. Préférentiellement, chaque demi traverse est montée sur la structure par l'intermédiaire d'une telle liaison. Le système ressort amortisseur est relié, par son 5 extrémité non reliée au mécanisme de type bielle/basculeur, à la caisse du véhicule, de façon à absorber une partie des efforts mécaniques. De manière préférentielle, la liaison du mécanisme de type bielle/basculeur avec la traverse, la liaison du 10 mécanisme de type bielle/basculeur avec le système ressort amortisseur, ainsi que la liaison du bras de suspension de roue avec la traverse, sont sensiblement dans un même plan vertical proche de la traverse. La présente invention propose également un nouveau 15 train arrière à traverse déformable, qui comprend deux bras de suspension de roue, reliés à une traverse, et qui comporte, pour chaque bras de suspension de roue, un élément de suspension conforme à l'élément de suspension décrit ci-dessus dans ses grandes lignes. 20 Enfin, la présente invention propose aussi un nouveau véhicule automobile, qui comprend une caisse, un train arrière à traverse déformable liant la caisse aux roues arrière, et dans lequel le train arrière à traverse déformable est conforme au train arrière de la présente 25 invention. D'autres buts, avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront dans la description qui suit d'un mode de réalisation préféré, non limitatif de l'objet et de la portée de la présente demande de brevet, accompagnée de 30 dessins dans lesquels : - la figure 1 représente, de manière schématique, le principe d'un système de suspension de roue arrière de véhicule, selon la présente invention, - la figure 2 représente, de manière schématique, le 35 principe du système de la figure 1, montrant la traverse en perspective, 2909314 5 - la figure 3 est un graphe représentant l'évolution du rapport entre la course de l'amortisseur et la course du bras de suspension de roue, en fonction de l'enfoncement de la suspension, et 5 - la figure 4 est un schéma qui illustre la variation du rapport entre la course de l'amortisseur et la course du bras de suspension de roue. En référence aux figures 1 et 2, on a représenté, de manière très schématique, une roue arrière 1 de véhicule 10 automobile. La roue 1 est montée à rotation autour de son axe la sur une extrémité d'un bras de suspension de roue référencé 3. Le bras de suspension de roue 3 est monté sur une traverse 2, solidaire de la caisse automobile (non représentée), au moyen d'une liaison pivot 4. 15 Par liaison pivot , on entend la liaison qui apparaît entre deux solides qui, au cours de leurs déplacements relatifs possibles, peuvent tourner autour d'une même droite commune, appelé l'axe de rotation de la liaison. La (ou les) surface(s) de liaison entre les deux 20 solides, matérialisant l'axe de rotation, sont des surfaces de révolution autour de l'axe de rotation. La traverse 2 est montée sur la caisse automobile par l'intermédiaire d'une articulation élastique 5 (selon un axe AX), qui a pour fonction de réduire le jeu et les 25 frottements, de limiter l'usure des pièces en mouvement et les bruits. Cette articulation élastique 5 remplace avantageusement une articulation mécanique en cas d'oscillations ou de pivotements d'amplitude limitée. Préférentiellement, l'axe AX est sensiblement normal à la 30 traverse 2, et s'étend dans un plan sensiblement horizontal. On entend par plan horizontal [XY] le plan défini par les quatre roues du véhicule, de sorte que cet axe AX est avantageusement parallèle à la direction longitudinale X du véhicule. Cependant, l'axe AX peut être incliné par rapport 35 à la direction longitudinale X. La référence générale 6 représente le système ressort amortisseur de la suspension, de type connu en soi, qui 2909314 6 associe au moins un ressort supportant le poids du véhicule, de type hélicoïdal ou à lame ou pneumatique ou à barres de torsion, etc., et un amortisseur, généralement hydraulique, qui assure la stabilisation et le contrôle des mouvements du 5 véhicule. Le principe de l'amortisseur hydraulique repose sur l'effet de frein obtenu par le passage du fluide au travers de clapets calibrés. L'amortisseur hydraulique comporte, de manière conventionnelle, un cylindre solidaire de la suspension au moyen d'une tige, un piston, dont la 10 tige est en liaison avec la carrosserie, et un tube de protection. On a représenté en 7 la liaison pivot entre la suspension et le système ressort amortisseur. Le système ressort amortisseur 6 est relié à une extrémité 61 à la caisse du véhicule, et s'étend selon un 15 axe BX principal correspondant à la meilleure absorption des efforts transitant par le système bielle/basculeur. Préférentiellement, le système ressort amortisseur s'étend selon un axe BX sensiblement normal à la traverse 2, dans un plan sensiblement horizontal. De la sorte, cet axe BX est 20 avantageusement parallèle à la direction longitudinale X du véhicule. Cependant, l'axe BX peut être incliné par rapport à la direction longitudinale X. Le système ressort amortisseur 6 est relié à l'autre extrémité 62 au bras de suspension de roue 3 par un 25 mécanisme désigné mécanisme bielle/basculeur, constitué par une bielle 8, un basculeur 9 en forme de bielle également, et une biellette 10. La bielle 8, le basculeur 9 et la biellette 10 sont reliées ensemble par une de leurs extrémités, et cette liaison des trois composants est une 30 liaison pivot référencée 13. Le mécanisme bielle/basculeur 8, 9, 10, est relié par une liaison pivot 7 au système ressort amortisseur 6, est relié au bras de suspension de roue 3 par une liaison pivot 12, et est relié directement à la traverse 2 par une liaison pivot 11. 35 La composante verticale des déplacements de la roue 1 traduit les différences de niveau du sol. Cette composante verticale des déplacements de la roue 1 entraîne un 2909314 7 mouvement de la liaison pivot 13, par l'intermédiaire du bras de suspension de roue 3, de la liaison pivot 12 et de la biellette 10. Ce mouvement de la liaison pivot 13 présente une composante horizontale, laquelle entraîne la 5 bielle 8 et le basculeur 9 en mouvements sensiblement horizontaux de traction ou poussée sur la traverse 2 et la partie mobile du système ressort amortisseur 6. On a représenté sur le graphe de la figure 3 le rapport R course amortisseur / course du bras de suspension 10 3 en fonction de l'enfoncement E de la suspension. Par course amortisseur , on entend la course de l'élément mobile de l'amortisseur, à savoir la tige. Dans une suspension de type classique, le système ressort amortisseur est articulé directement sur le bras de 15 suspension de la roue. Le rapport R est de valeur RA, constante du début à la fin de l'enfoncement de la suspension, comme illustré par la droite Dl. Dans la suspension selon la présente invention décrite ci-dessus, comme cela est illustré par la courbe D2, le rapport R est, 20 sur une course donnée d'enfoncement comprise entre 0 et EB, relativement constant à une certaine valeur RB adaptée à l'absorption en douceur des inégalités du sol. Par contre, en fin d'enfoncement, pour un même débattement du bras de suspension de roue 3, l'amortisseur travaille sur un bras de 25 levier proportionnellement plus important (B2 > B1 et Al > A2 pour une variation d'angle ai donné), comme cela est illustré par le dessin de la figure 4. Cette augmentation du rapport R entraîne un durcissement de l'effort de suspension, par un double effet mécanique et hydraulique 30 parce que la tige d'amortisseur travaille à plus grande vitesse. L'élément de suspension de la présente invention offre une répartition plus homogène des efforts mécaniques, ce qui a pour résultat de permettre un dimensionnement moins 35 contraignant des différents composants de l'élément de suspension, et, par conséquent, du train arrière dans son ensemble. En effet, sur chaque demi traverse 2, symétrique 2909314 8 par rapport au plan Ps, comme représenté sur la figure 2, il y a deux points d'application des efforts mécaniques de la suspension, un point d'application pour la bielle 8, articulée en 11 sur la traverse 2, et un point d'application 5 pour le bras de suspension de roue 3, articulé en 4 sur la traverse 2. De plus, la demi traverse 2 est reliée à un support solidaire de la caisse automobile, ledit support étant symbolisée par S1 (figure 2) au moyen de l'articulation élastique 5 déjà mentionnée précédemment, et 10 il est prévu un autre support solidaire de la caisse, symbolisé par S2, pour recevoir des efforts transmis par le système ressort amortisseur 6. Les axes respectivement AX, BX de l'articulation élastique 5 et du système ressort amortisseur 6 sont 15 avantageusement parallèles. On notera que, de préférence, la liaison 11 du mécanisme de type bielle/basculeur 8, 9, 10, avec la traverse 2, la liaison du mécanisme de type bielle/basculeur 8, 9, 10 avec le système ressort amortisseur 6, ainsi que la 20 liaison du bras de suspension de roue 3 avec la traverse 2, sont sensiblement dans un même plan vertical proche de la traverse 2. C'est également un avantage de la présente invention de réaliser un élément de suspension, qui permet de libérer 25 de l'espace du fait de l'orientation possible du système ressort amortisseur. Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés ci-dessus à titre d'exemples ; d'autres modes de réalisation peuvent 30 être conçus par l'homme de métier sans sortir du cadre et de la portée de la présente invention. REVENDICATIONS 1. Elément de suspension de roue arrière de véhicule, en particulier de véhicule automobile, du type comportant un bras de suspension de roue (3), relié à une traverse (2) solidaire de la caisse du véhicule, et un système ressort amortisseur (6), caractérisé en ce que ledit système ressort amortisseur (6) est relié indirectement au bras de suspension de roue (3) par l'intermédiaire d'un mécanisme de type bielle/basculeur (8, 9, 10). 2. Elément de suspension selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit système ressort amortisseur (6) s'étend selon un axe principal (BX) correspondant à la meilleure absorption des efforts transitant par le système bielle/basculeur. 3. Elément de suspension selon la revendication 2, caractérisé en ce que le système ressort amortisseur (6) s'étend selon un axe (BX) sensiblement normal à la traverse (2), dans un plan sensiblement horizontal. 4. Elément de suspension selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le mécanisme de type bielle/basculeur (8, 9, 10) est relié au bras de suspension de roue (3) par une liaison pivot (12). 5. Elément de suspension selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le mécanisme de type bielle/basculeur (8, 9, 10) est relié au système ressort amortisseur (6) par une liaison pivot (7). 6. Elément de suspension selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le mécanisme de type bielle/basculeur comporte une bielle (8), un basculeur (9), et une biellette (10), qui sont reliés ensemble par une de leurs extrémités au moyen d'une liaison pivot (13), en ce que l'autre extrémité de la biellette (10) est reliée au bras de suspension de roue (3), et en ce que l'autre extrémité du basculeur (9) est reliée au système ressort amortisseur (6). 2909314 10 7. Elément de suspension selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'autre extrémité de la bielle (8) est reliée directement à la traverse (2) par une liaison pivot (11). 5 8. Elément de suspension selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le bras de suspension de roue (3) est relié à la traverse (2) par une liaison pivot (4). 9. Elément de suspension selon l'une quelconque des 10 revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la traverse (2) est montée sur la caisse du véhicule par l'intermédiaire d'une liaison de type articulée élastique (5). 10. Elément de suspension selon la revendication 9, caractérisé en ce que la liaison de type articulée élastique 15 (5) s'étend selon un axe (AX) sensiblement normal à la traverse (2), dans un plan sensiblement horizontal. 11. Elément de suspension selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que le système ressort amortisseur (6) est relié, par son extrémité (61) 20 non reliée au mécanisme de type bielle/basculeur (8, 9, 10), à la caisse du véhicule. 12. Elément de suspension selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que la liaison (11) du mécanisme de type bielle/basculeur (8, 9, 10) avec la 25 traverse (2), la liaison du mécanisme de type bielle/basculeur (8, 9, 10) avec le système ressort amortisseur (6), ainsi que la liaison du bras de suspension de roue (3) avec la traverse (2), sont sensiblement dans un même plan vertical proche de la traverse (2). 30 13. Train arrière à traverse déformable, constitué de deux bras de suspension de roue (3), reliés à une traverse (2), caractérisé en ce qu'il comporte pour chaque bras de suspension de roue (3), un élément de suspension conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 12. 35 14. Véhicule automobile, comprenant une caisse, un train arrière à traverse déformable liant la caisse aux 2909314 11 roues arrière, caractérisé en ce que ledit train arrière à traverse déformable est conforme à la revendication 13.