Brevet FR2898543A1 — publié le 20070921

ESSIEU SOUPLE ARRIERE DE VEHICULE AUTOMOBILE À BARRE PANHARD ET TRAVERSE CINTREE, ET VEHICULE CORRESPONDANT L'invention concerne un essieu souple arrière de véhicule automobile à barre Panhard et traverse cintrée et un véhicule pourvu d'un tel essieu. Habituellement, le tuyau d'échappement des véhicules automobiles passe au dessus du train arrière, en particulier au dessus de la traverse de l'essieu, ce qui peut nécessiter ]la réalisation d'un coude au niveau du tuyau. Un tel agencement réduit l'espace disponible au dessus du train, et gêne l'implantation dans le plancher du véhicule de bacs de rangement volumineux. Le passage du tuyau d'échappement sous le train arrière permettrait d'augmenter cet espace disponible. La figure 1 représente une vue de trois quarts d'un essieu arrière comportant des bras longitudinaux 1 reliés par une traverse 2 rectiligne, ]l'extrémité avant 3 de chaque bras étant reliée à la caisse du véhicule en un point A, leur autre extrémité 4 portant une roue. Pour des raisons de maintien et de guidage latéral du train arrière dans ses mouvements de suspension, une barre 5, dite barre Panhard, est disposée dans un plan horizontal proche de l'axe de rotation des roues arrière, et relie l'un des bras 1 à la caisse du véhicule. Sur cette figure, le tuyau d'échappement 6 est placé sous l'essieu, la référence 7 désignant le plancher du véhicule. La figure 2 montre les limites d'un tel agencement, dans lequel l'essieu ne peut débattre suivant l'axe Z sans venir en contact avec l'échappement 1 lors d'un débattement maximal en position de rebond (position représentée en traits pleins). La position représentée en traits pointillés sur la figure 2 correspond à un débattement maximal au choc. Le document EP 1 297 977 décrit un essieu dont la traverse est formée de deux portions latérales solidaires des bras longitudinaux et d'une portion centrale rectiligne à profil ouvert, les portions latérales étant inclinées par rapport à la portion centrale. Toutefois, l'inclinaison des portions latérales interdit le passage d'un échappement sous l'essieu. L'invention vise à pallier ces inconvénients en proposant un essieu arrière dont la traverse présente une partie avancée et décalée vers le haut permettant un débattement vertical de la traverse sans risque d'interférence avec un tuyau d'échappement situé sous l'essieu arrière. Cette configuration de l'essieu permet d'utiliser l'espace libre juste derrière l'essieu pour la mise en place d'éléments du véhicule. A cet effet, l'objet de l'invention concerne un essieu souple arrière pour un véhicule automobile comportant un tuyau d'échappement situé entre la garde au sol du véhicule et l'essieu arrière et s'étendant le long de l'axe longitudinal médian du véhicule, l'essieu comprenant deux bras longitudinaux supportant les roues et comportant un axe de fixation à la caisse du véhicule, une traverse reliant les bras longitudinaux au niveau de points d'ancrage, et une barre Panhard dont une extrémité est solidaire d'un bras longitudinal et l'autre extrémité est destinée à être fixée à la caisse du véhicule, caractérisé en ce qu'au moins la partie centrale de la traverse est avancée suivant l'axe longitudinal X du véhicule vers l'avant du véhicule par rapport à l'axe des roues et décalée verticalement vers le haut par rapport aux points d'ancrage de la traverse aux bras longitudinaux, afin d'éviter toute interférence de la traverse avec d'autres éléments du véhicule lors des chocs et rebonds de l'essieu. Dans un premier mode de réalisation, X, Y, Z désignant les axes longitudinal, transversal et vertical du véhicule, la traverse présente, au moins dans sa partie centrale, un cintrage dans le plan (YZ) du véhicule dirigé vers le haut, et les points d'ancrage de la traverse aux bras longitudinaux sont avancés suivant l'axe longitudinal (X) vers l'avant du véhicule par rapport à l'axe des roues. De préférence, les points d'ancrage de la traverse aux bras longitudinaux sont alors situés à une distance de l'axe des roues comprise entre environ un tiers et la moitié de la distance entre l'axe des roues et l'axe de fixation des bras longitudinaux sur la caisse du véhicule Dans un deuxième mode de réalisation, X, Y, Z désignant les axes longitudinal, transversal et vertical du véhicule, la traverse présente, au moins dans sa partie centrale, un cintrage dans le plan (YZ) du véhicule et un cintrage dans le plan (XY) du véhicule, la partie cintrée s'étendant vers l'avant du véhicule et au dessus des bras longitudinaux. Dans ces deux modes de réalisation, le cintrage dans le plan YZ permet de limiter l'interférence de la traverse avec un élément tel que l'échappement lors d'un rebond. Le cintrage maximal est limité par le plancher du véhicule lors d'un débattement maximal au cours d'un choc. Ce cintrage ne permet toutefois pas d'éviter l'interférence lors d'un rebond du véhicule, la traverse s'éloignant du plancher du véhicule. L'avancement de la partie centrale par rapport à l'axe des roues, ou son cintrage dans le plan XY, permet alors de limiter le débattement de la partie centrale en l'avançant vers l'avant du véhicule, et d'éviter toute interférence avec l'échappement. Par ailleurs, pour réaliser un essieu souple à barre Panhard présentant un bon comportement élasto-cinématique, il est préférable de placer la traverse le plus près possible de l'axe des roues, ce qui augmente le débattement auquel est soumis la traverse et l'encombrement de l'essieu. La réalisation d'un cintrage dans le plan XY selon le deuxième mode de réalisation, permet, en déplaçant la partie centrale de la traverse vers l'avant du véhicule, de réduire le débattement de la partie centrale sans avoir à déplacer les points d'ancrage de la traverse sur les bras longitudinaux, c'est-à-dire sans avoir à augmenter la longueur des bras entre l'axe des roues et les points d'ancrage de la traverse, ce qui augmente la rigidité latérale de l'essieu. Une telle configuration permet également de réduire l'encombrement de l'essieu. Dans une variante, la traverse est cintrée sur toute sa longueur. Ceci permet d'augmenter la raideur en flexion de la traverse suivant les axes X et Z pour le deuxième mode de réalisation. Avantageusement, la traverse présente un profil fermé. La forme du profil est choisie en fonction du comportement souhaité de la traverse, il peut s'agir par exemple d'un profil en V, en forme d'étoile à trois branches, ou de tout autre profil approprié. Un tel essieu présente un bon comportement en virage, en optimisant le braquage du train induit par le roulis ainsi que le carrossage du train induit par le roulis. Ces comportements sont notamment optimisés pour un profil fermé en V couché pointant vers l'arrière du véhicule. Avantageusement, l'essieu comporte un tirant dont chaque extrémité est fixée à un bras longitudinal, le tirant s'étendant transversalement aux bras, à proximité de la traverse. Ce tirant participe au travail de traction/compression de l'essieu et permet d'optimiser le braquage des roues sous effort transversal. Le tirant peut être situé en avant ou en arrière de la traverse. L'invention concerne également un véhicule automobile caractérisé en ce qu'il comporte un essieu souple arrière selon l'invention, et en ce qu'il comporte un tuyau d'échappement situé entre sa garde au sol et l'essieu arrière, et s'étendant sensiblement au centre du véhicule suivant son axe longitudinal. L'invention est maintenant décrite en référence aux dessins 10 annexés, non limitatifs, dans lesquels : - la figure 1 est une vue de 3/4 d'un essieu souple arrière selon l'art antérieur ; la figure 2 est une vue de côté de l'essieu de la figure 1 en débattement vertical ; 15 - la figure 3 est une vue de 3/4 d'un essieu souple selon un mode de réalisation de l'invention ; - la figure 4 est une vue de l'essieu de la figure 3 dans le plan YZ ; - la figure 5 est une vue de l'essieu de la figure 3 dans le 20 planXY; - la figure 6 une vue de 3/4 d'un essieu souple selon une variante du mode de réalisation de l'invention des figures 3à5 L'essieu selon l'invention représenté figure 3 comprend deux bras 25 longitudinaux 10, une traverse 11 et une barre Panhard 12. Chaque bras longitudinal comprend une extrémité avant 13 montée à pivot sur la caisse C du véhicule autour d'un axe 14 sensiblement parallèle à l'axe de rotation des roues, et une extrémité arrière 15 supportant une roue (non représentée) tournant autour d'un 30 axe 16 de rotation. Les extrémités de la traverse 11 sont fixées sur les bras longitudinaux 10 au niveau de points d'ancrage. La barre Panhard 12 est disposée dans un plan horizontal proche de l'axe de rotation des roues arrière, et s'étend entre la traverse et les roues, une de ses extrémités étant fixée à un bras longitudinal, son autre extrémité étant 35 solidaire de la caisse C du véhicule. Sur la figure 3 est également représenté un tuyau d'échappement 17 situé sous l'essieu souple, entre l'essieu et la garde au sol du véhicule. Ce tuyau s'étend suivant une direction longitudinale médiane du véhicule. Selon l'invention, au moins la partie centrale de la traverse est avancée suivant l'axe longitudinal X du véhicule vers l'avant du véhicule par rapport à l'axe des roues et décalée verticalement vers le haut par rapport aux points d'ancrage de la traverse aux bras longitudinaux, afin d'éviter toute interférence de la traverse avec d'autres éléments du véhicule lors des chocs et rebonds de l'essieu. A cet effet, conformément à un mode de réalisation de l'invention, la traverse 11 présente, au moins au niveau de sa partie centrale, un double cintrage, dirigé vers l'avant du véhicule et situé au dessus des bras longitudinaux. Ainsi, au moins la partie centrale de la traverse présente des surfaces cylindriques ou coniques selon des rayons plus ou moins grands dans deux plans distincts. Dans le mode de réalisation décrit en référence aux figures 3 à 5, le double cintrage de la traverse est situé uniquement au niveau de sa partie centrale. La traverse présente un premier cintrage dans le plan YZ, tel que représenté sur la figure 4, et un deuxième cintrage dans le plan XY, tel que représenté sur la figure 5. Ces cintrages sont suffisants pour éviter toute interférence de la traverse avec d'autres éléments du véhicule (tels que l'échappement) lors des chocs et rebonds de l'essieu. Les extrémités de la traverse solidaires des bras longitudinaux s'étendent sensiblement suivant un même axe parallèle à l'axe transversal Y du véhicule. Selon un autre mode de réalisation non représenté, le deuxième cintrage de la traverse (dans le plan XY) est remplacé par l'avancement des points d'ancrage de la traverse vers l'avant du véhicule suivant la direction longitudinale X par rapport à l'axe 16 des roues. Les points d'ancrage de la traverse sont de préférence situés à une distance de l'axe des roues comprise entre environ un tiers et: la moitié de la distance entre l'axe des roues 16 et l'axe de fixation 14 des bras longitudinaux sur la caisse du véhicule. De préférence, la traverse 11 présente une section fermée en forme de V ou d'étoile à trois branches. Il s'agit par exemple d'une section en V couché pointant vers l'arrière du véhicule. Bien entendu, la traverse pourrait présenter d'autres formes de profil en fonction des propriétés recherchées. La traverse peut par exemple être d'abord cintrée par formage, puis sa section être mise en forme par hydroformage, emboutissage, ou toute technique appropriée. Dans une variante de l'invention représentée sur la figure 6, la traverse 11' est cintrée sur toute sa longueur, ses extrémités rejoignant donc les bras longitudinaux suivant un angle donné. Optionnellement, l'essieu selon l'invention peut comprendre un tirant 18 reliant transversalement les bras longitudinaux et situé à proximité de la traverse 11. Dans l'exemple représenté figure 3, ce tirant 18 est situé en arrière de la traverse, entre la traverse et la barre Panhard, mais il pourrait également être situé en avant de la traverse. Dans tous les cas, le tirant présente de préférence un faible diamètre de manière à présenter un encombrement limité et à ne pas entrer en interférence avec l'échappement. Dans les deux modes de réalisation, la traverse cintrée présente une symétrie par rapport à un axe longitudinal médian du véhicule. Les différents modes de réalisation et variantes décrits peuvent être combinés entre eux. REVENDICATIONS 1. Essieu souple arrière pour un véhicule automobile comportant un tuyau d'échappement (17) situé entre la garde au. sol du véhicule et l'essieu arrière et s'étendant le long de l'axe longitudinal médian du véhicule, l'essieu comprenant deux bras longitudinaux (10) supportant les roues et comportant un axe de fixation (14) à la caisse du véhicule, une traverse (1l, 11') reliant les bras longitudinaux au niveau de points d'ancrage, et une barre Panhard (12) dont une extrémité est solidaire d'un bras longitudinal et l'autre extrémité est destinée à être fixée à la caisse du véhicule, caractérisé en ce qu'au moins la partie centrale de la traverse (11, 11') est avancée suivant l'axe longitudinal (X) du véhicule vers l'avant du véhicule par rapport à l'axe des roues et décalée verticalement vers le haut par rapport aux points d'ancrage de la traverse aux bras longitudinaux, afin d'éviter toute interférence de la traverse avec d'autres éléments du véhicule lors des chocs et rebonds de l'essieu. 2. Essieu souple selon la revendication 1, (X, Y, Z) désignant les axes longitudinal, transversal et vertical du véhicule, caractérisé en ce que la traverse présente, au moins dans sa partie centrale, un cintrage dans le plan (YZ) du véhicule dirigé vers le haut, et en ce que les points d'ancrage de la traverse aux bras longitudinaux sont avancés suivant l'axe longitudinal (X) vers l'avant du véhicule par rapport à l'axe des roues. 3. Essieu souple selon la revendication 2, caractérisé en ce que les points d'ancrage de la traverse aux bras longitudinaux sont situés à une distance de l'axe des roues comprise entre environ un tiers et la moitié de la distance entre l'axe des roues et l'axe de fixation des bras longitudinaux sur la caisse du véhicule. 4. Essieu souple selon la revendication 1, X, Y, Z désignant les axes longitudinal, transversal et vertical du véhicule, caractérisé en ce que la traverse présente, au moins dans sa partie centrale, un cintrage dans le plan (YZ) du véhicule et un cintrage dans le plan (XY) du véhicule, la partie cintrée s'étendant vers l'avant du véhicule et au dessus des bras longitudinaux. 5. Essieu souple arrière selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la traverse (1 l') est cintrée sur toute sa longueur. 6. Essieu souple arrière selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la traverse présente un profil fermé. 7. Essieu souple arrière selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comporte un tirant (18) dont chaque extrémité est fixée à un bras longitudinal (10), le tirant s'étendant transversalement aux bras, à proximité de la traverse. 8. Essieu souple arrière selon la revendication 7, caractérisé en ce que le tirant est situé en avant de la traverse. 9. Essieu souple arrière selon la revendication 7, caractérisé en ce que le tirant est situé en arrière de la traverse. 10. Véhicule automobile caractérisé en ce qu'il comporte un essieu souple arrière selon l'une des revendications précédentes, et en ce qu'il comporte un tuyau d'échappement situé entre sa garde au sol et l'essieu arrière, et s'étendant sensiblement au centre du véhicule suivant son axe longitudinal.