Brevet FR2934813A1 — publié le 20100212

ESSIEU INCORPORANT DES MOYENS DE FILTRATION LONGITUDINALE ET VEHICULE AUTOMOBILE COMPORTANT UN TEL ESSIEU La présente invention concerne un essieu de véhicule, notamment un essieu arrière de véhicule automobile, et se rapporte plus particulièrement à un essieu comportant un dispositif additionnel de filtration des chocs, plus particulièrement de filtration de chocs s'étendant parallèlement à l'axe de déplacement du véhicule. Bien que la description qui suit considère plus particulièrement un essieu arrière pour des véhicules à roues avant motrices, la présente invention n'est nullement limitée à un essieu arrière et peut également s'appliquer à un essieu avant dans le cas d'un véhicule à roues arrière motrices. Dans un essieu arrière de véhicule automobile, chaque roue est libre de se déplacer verticalement pour amortir les irrégularités du sol, mais lorsque une 1s des roues rencontre de petits obstacles tels que des pavés, des saignées transversales ou des joints de dilatation présents, par exemple, sur les autoroutes, le seul déplacement vertical des roues pour amortir ces irrégularités du sol ne suffit pas. Le fait d'ajouter un second axe de translation à chaque roue, en l'occurrence un axe de déplacement horizontal, parallèle au sens de 20 déplacement du véhicule, améliore le confort du véhicule en amortissant ce type de petits chocs. Il est connu du document FR 2895938 d'équiper un véhicule automobile d'un essieu arrière de type � semi-rigide � présentant un degré de liberté supplémentaire consistant à rendre possible la rotation du support de moyeu 25 de roue autour d'un axe différent de celui de la roue, permettant, lors d'un choc horizontal, au niveau de la base de la roue, un déplacement horizontal de la roue, parallèlement au sens de déplacement du véhicule. Ce déplacement résulte de la déformation du support de moyen de roue, fixé au bras de suspension. Le support de moyeu de roue, dans ce document, est composé de 30 lames élastiques, solidaires par leurs premiers bords des bras de suspension et par leurs seconds bords du moyeu de roue. Les lames élastiques doivent être à la fois suffisamment souples pour se déformer sous de petits chocs et suffisamment rigides pour ne pas modifier la géométrie de l'essieu arrière lorsqu'une telle déformation n'est pas nécessaire, risquant de dégrader les prestations dynamiques du véhicule. Un tel système doit aussi s'accompagner de butées de limitation de déformations et d'amortisseurs contrôlant les mouvements d'oscillations de ces plaques rendant un tel système complexe à mettre en oeuvre et nécessitant un nombre important d'éléments. De plus, l'adaptation de cet essieu arrière sur différents profils de véhicules, impose la modification, en fonction de la masse du véhicule, de la constante de raideur et de l'amortissement de ces supports de moyeux de roues, demandant le io changement des lames élastiques, des amortisseurs de mouvements d'oscillations de ces lames et le repositionnement des butées de limitation de déformations. De tels changements rendent une telle solution additionnelle de filtration des chocs difficilement applicable sur une plateforme servant pour une famille de véhicules. 15 L'objet de l'invention est de proposer un essieu arrière de véhicule automobile de conception simple permettant à la roue de posséder deux degrés de liberté, un premier axe de translation vertical et un second axe de translation horizontal, avec l'axe de translation horizontal parallèle au sens de 20 déplacement du véhicule. Le second degré de liberté, l'axe de translation horizontal de la roue, parallèlement au sens de déplacement du véhicule, ne modifiant pas la géométrie de l'essieu arrière. Cet essieu arrière de véhicule automobile doit aussi proposer un amortissement de l'axe de translation horizontal pouvant facilement être adapté à différents profils de véhicules. 25 A cet effet, l'invention à pour objet un essieu, en particulier pour véhicule automobile, comportant un bras relié à un support de roue par l'intermédiaire d'une pièce de liaison , telle que la pièce de liaison est constituée d'au moins deux parties, la première partie étant reliée au bras, la seconde partie étant 30 reliée audit support de roue, les première et seconde parties de la pièce de liaison étant reliées entre elles par une liaison glissière autorisant un mouvement de translation du support de roue par rapport à l'essieu, selon l'axe longitudinal du véhicule. La liaison glissière est formée par au moins deux axes portés par la première partie de la pièce de liaison, coulissant dans des logements tubulaires portés par la seconde partie de la pièce de liaison. Les axes sont des boulons rapportés sur la première partie de la pièce de liaison. Au moins un moyen formant une butée élastique amortit le mouvement de translation du support de roue par rapport à l'essieu, selon l'axe longitudinal du véhicule. Le moyen formant butée élastique, en dessous d'un seuil de io contrainte appliqué suivant l'axe longitudinal du véhicule, bloque tout mouvement de translation de ladite liaison glissière. La première partie de la pièce de liaison constitue une chape, sensiblement en forme de U, comportant deux branches parallèles dont les extrémités libres sont reliées au bras, les deux branches parallèles soutenant is les axes de la liaison glissière. La seconde partie de la pièce de liaison est constituée d'au moins deux plaques positionnées perpendiculairement l'une par rapport à l'autre, la première plaque étant destinée à être reliée au support de roue, la seconde plaque étant traversée par lesdits logements tubulaires. Cette seconde plaque 20 est positionnée entre les deux branches parallèles de la chape de la première partie de la pièce de liaison, avec chacune des deux faces de ladite seconde plaque en regard avec les deux faces internes des deux branches parallèles de la chape. Au moins deux moyens formant des butées élastiques sont positionnés 25 entre les deux faces intérieures des deux branches parallèles de la chape de la première partie de la pièce de liaison et les deux faces de la seconde plaque de la seconde partie de la pièce de liaison. Les moyens formant des butées élastiques présentent, pour chacune des deux faces de ladite seconde plaque une constante de raideur différente ou présentent différentes parties 30 comportant des constantes de raideurs différentes. L'invention a donc pour objet un véhicule automobile comprenant un essieu selon l'une quelconque des revendications précédentes. D'autres avantages et caractéristiques techniques de la présente invention apparaitront plus clairement à la lumière de la description qui suit en référence aux figures des dessins annexés parmi lesquelles : - la figure 1, est une vue en perspective, partielle, d'un essieu arrière de véhicule comportant un dispositif additionnel de filtration des chocs suivant l'objet de l'invention ; - la figure 2, est une vue en perspective, partielle, d'une première partie du dispositif additionnel de filtration des chocs suivant l'objet de l'invention, fixé io sur un essieu arrière de véhicule ; - la figure 3, est une vue en perspective, de la seconde partie du dispositif additionnel de filtration des chocs suivant l'objet de l'invention ; et - la figure 4, est une vue latérale d'un essieu arrière de véhicule comportant le dispositif additionnel de filtration des chocs suivant l'objet de is l'invention. Sur les figures 1, 2, 3 et 4, l'essieu arrière est représenté avec l'avant du véhicule repéré par les lettres AV et l'arrière du véhicule par les lettres AR. 20 La figure 1 représente une vue partielle en perspective d'un essieu arrière de type � semi-rigide � d'un véhicule automobile, constitué de deux bras de suspension 1, un bras droit et un bras gauche (seul le bras droit est représenté sur cette figure, l'autre étant parfaitement symétrique) et d'une traverse 2 déformable reliant les deux bras de suspension 1. Le bras de 25 suspension 1 est relié par une première extrémité à la caisse d'un véhicule automobile par une liaison pivot 3. Sur la seconde extrémité du bras de suspension 1 est fixé un porte moyeu 4. Le porte moyeu 4 est constitué de deux parties 41 et 42. La première partie 41 du porte moyeu 4, solidaire du bras de suspension 1, forme une chape 411, enserrant la seconde partie 42 du 30 porte moyeu 4. Sur la seconde partie 42 du porte moyeu 4 est fixée un moyeu de roue 5. La figure 2 représente une vue partielle en perspective de l'essieu arrière, ne comportant que la première partie 41 du porte moyeu 4. La première partie 41 du porte moyeu 4, formant une chape 411, se présente sous la forme d'une plaque en forme de U, dont les deux extrémités libres sont soudées au bras de suspension 1. Les deux branches de la chape 411 forment deux plaques parallèles 412, traversées perpendiculairement par deux vis de fixation 6. La figure 3 représente une vue en perspective de la seconde partie 42 io du porte moyeu 4. La seconde partie 42 du porte moyeu 4 est composée de deux plaques perpendiculairement 421 et 422 fixées entre elles. La première plaque 421 de la seconde partie 42 du porte moyeu 4 sert de support au moyeu de roue (non représenté). La seconde plaque 422 de la seconde partie 42 du porte moyeu 4 reçoit, à ses extrémités supérieure et inférieure, deux is manchons 423, positionnés perpendiculairement à cette seconde plaque 422. La partie centrale de la seconde plaque 422 de la seconde partie 42 du porte moyeu 4 reçoit deux butées élastiques 424 et 425, positionnées de part et d'autre de cette seconde plaque 422. La première butée élastique 424 est positionnée vers l'avant du véhicule, la seconde butée élastique 425 est 20 positionnée vers l'arrière du véhicule. La figure 4 représente une vue latérale de l'essieu arrière sur lequel est positionné le porte moyeu 4. Les deux vis de fixation 6 de la première partie 41 du porte moyeu 4 passent au travers des manchons 423 de la deuxième partie 25 42 du porte moyeu 4 formant une liaison glissière entre la première partie 41 et la seconde partie 42 du support de moyeu 4. La liaison glissière entre la première partie 41 et la seconde partie 42 du porte moyeu 4, présente un axe X de translation parallèle à l'axe de déplacement du véhicule, aussi appelé axe longitudinal du véhicule. Les deux butées élastiques 424 et 425, positionnées 30 de part et d'autre de la seconde plaque 422, sont en appui contre la surface interne des deux plaques parallèles 412 formant les deux branches de la chape 411 de la première partie 41 du porte moyeu 4. Les deux butées élastiques 424 et 425, en l'absence de contraintes sur la seconde partie (42) de la pièce de liaison (4), immobilisent, dans les deux sens de translation suivant l'axe de translation X, la liaison glissière entre la première partie 41 et la seconde partie 42 du porte moyeu 4. Un jeu de débattement L est ménagé entre les manchons 423 et les plaques parallèles 412 de la chape 411 de la première partie 41 du porte moyeu 4 Lors du passage de la roue 7 du véhicule sur un obstacle formant une petite variation de dénivelé, tels que des pavés ou des raccords de chaussée, io présentant des arrête saillantes, qui viennent en butée contre la roue 7 du véhicule, il se crée un choc à la base de la roue 7. Ce choc se traduit par une accélération horizontale et verticale de la roue 7. La résultante horizontale de l'accélération de la roue 7 due à ce choc est alignée avec l'axe longitudinal X du véhicule. Cette résultante horizontale de l'accélération de la roue 7 due à ce 15 choc, est alignée avec l'axe X de la liaison glissière, présente entre la première partie 41 et la seconde partie 42 du porte moyeu 4, créant une translation de la seconde partie 42 du porte moyeu 4 le long des vis de fixation 6. Cette translation aplatit la seconde butée élastique 425, positionnée vers l'arrière du véhicule, de la seconde partie 42 du porte moyeu 4. L'aplatissement de la 20 seconde butée élastique 425 de la seconde partie 42 du porte moyeu 4 permet de dissiper l'énergie du choc, limitant la transmission de la résultante de l'accélération de la roue 7, due à ce choc, à la chape 411 de la première partie 41 du porte moyeu 4. Une fois l'énergie du choc dissipée, la seconde butée élastique 425 de la seconde partie 42 du porte moyeu 4 reprend sa forme 25 initiale en restituant l'énergie emmagasinée, recentrant la première plaque 421 de la seconde partie 42 du porte moyeu 4 entre les deux plaques parallèles 412 de la chape 411 de la première partie 41 du porte moyeu 4. Ce recentrage s'accompagne d'une oscillation amortie de la seconde partie 42 du porte moyeu 4, sollicitant alternativement chacune des deux butées élastiques 424 et 30 425 de la seconde partie 42 du porte moyeu 4. Les butées élastiques 424 et 425 présentent de part et d'autre de la première plaque 421 de la seconde partie 42 du porte moyeu 4, doivent donc être suffisamment souple pour absorber l'énergie produite lors de ce type de chocs créés à la base de la roue 7, tout en étant suffisamment rigide pour amortir rapidement les oscillations produites lors du repositionnement de la seconde partie 42 du porte moyeu 4 entre les deux plaques parallèles 412 de la première partie 41 du porte moyeu 4. Chacune des deux butées élastiques 424 et 425 de la seconde partie 42 du porte moyeu 4 pouvant présenter des constantes de raideurs différentes. De même, chacune des deux butées élastiques 424 et 425 de la seconde partie 42 du porte moyeu 4 peuvent présenter aussi différentes parties possédant différentes constantes de raideurs, permettant ainsi pour de petits chocs d'être io suffisamment souple pour permettre un bon amortissement, et sur des chocs plus importants de limiter l'écrasement des deux butées élastiques 424 et 425 de la seconde partie 42 du porte moyeu 4. Le jeu L dépend de la constante de raideur des deux butées élastiques 424 et 425 de la seconde partie 42 du porte moyeu 4, évitant que les cales 423 de la seconde partie 42 du porte moyeu 4 is ne viennent en contact avec les deux plaques parallèles 412 de la première partie 41 du porte moyeu 4. La résultante verticale de cette accélération est transmise telle quelle au bras de suspension 1. Cette résultante verticale étant perpendiculaire à l'axe de 20 translation de la liaison glissière présente entre la première partie 41 et la seconde partie 42 du porte moyeu 4, ne sera pas amortie par ce porte moyeu 4. Dans cette direction verticale le bras de suspension 1 est libre de rotation autour du point de pivot 3. Cette rotation est amortie par l'ensemble ressort amortisseur du véhicule. 25 Bien évidemment, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit, mais concerne plus généralement d'autres types d'essieux tels que les essieux rigides, les essieux multibras à roues indépendantes, et s'applique généralement aussi bien aux essieux arrières qu'aux essieux avants. 30 REVENDICATIONS1. Essieu, en particulier pour véhicule automobile, comportant un bras (1) relié à un support de roue (5) par l'intermédiaire d'une pièce de liaison (4), caractérisé en ce que la pièce de liaison (4) est constituée d'au moins deux parties, la première partie (41) étant reliée au bras (1), la seconde partie (42) étant reliée audit support de roue (5), les première et seconde parties de la pièce de liaison (4) étant reliées entre elles par une liaison glissière autorisant un mouvement de translation du support de roue (5) par rapport à l'essieu, io selon l'axe longitudinal du véhicule. 2. Essieu suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la liaison glissière est formée par au moins deux axes (6) portés par la première partie (41) de la pièce de liaison (4), coulissant dans des logements tubulaires (423) portés par la seconde partie (42) de la pièce de liaison (4). 15 3. Essieu suivant la revendication 2, caractérisé en ce que les axes (6) sont des boulons rapportés sur la première partie de la pièce de liaison (4). 4. Essieu suivant l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisé en ce qu'au moins un moyen formant une butée élastique (424, 425), amortit le mouvement de translation du support de roue (5) par rapport à l'essieu, selon 20 l'axe longitudinal du véhicule. 5. Essieu suivant la revendication 4, caractérisé en ce que ledit moyen formant butée élastique (424, 425), en dessous d'un seuil de contrainte appliqué suivant l'axe longitudinal du véhicule, bloque tout mouvement de translation de ladite liaison glissière. 25 6. Essieu suivant l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que la première partie (41) de la pièce de liaison (4) constitue une chape (411), sensiblement en forme de U, comportant deux branches parallèles (412) dont les extrémités libres sont reliées au bras (1), les deux branches parallèles (412) soutenant les axes (6) de la liaison glissière. 7. Essieu suivant l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que la seconde partie (42) de la pièce de liaison (4) est constituée d'au moins deux plaques positionnées perpendiculairement l'une par rapport à l'autre, la première plaque (421) étant destinée à être reliée au support de roue (5), la seconde plaque (422) étant traversée par lesdits logements tubulaires (423). 8. Essieu suivant les revendications 6 et 7, caractérisé en ce que ladite seconde plaque (422) est positionnée entre les deux branches parallèles (412) de la chape (411) de la première partie (41) de la pièce de liaison (4), avec Io chacune des deux faces de ladite seconde plaque (422) en regard avec les deux faces internes des deux branches parallèles (412) de la chape (411). 9. Essieu suivant la revendication 8, caractérisé en ce qu'au moins deux moyens formant des butées élastiques (424, 425) sont positionnés entre les deux faces intérieures des deux branches parallèles (412) de la chape (411) de is la première partie (41) de la pièce de liaison (4) et les deux faces de la seconde plaque (422) de la seconde partie (42) de la pièce de liaison (4). 1O.Essieu suivant la revendication 9, caractérisé en ce que les moyens formant des butées élastiques (424, 425), présentent pour chacune des deux faces de ladite seconde plaque (422) une constante de raideur différente ou 20 présentent différentes parties comportant des constantes de raideurs différentes. 11.Véhicule automobile comprenant un essieu selon l'une quelconque des revendications précédentes.