Brevet FR2925397A1 — publié le 20090626

La présente invention concerne une suspension de roue pour un essieu avant d'un véhicule automobile comprenant un support de roue sur lequel, à l'extrémité libre supérieure, un premier bras oscillant transversal supérieur est logé et qui est articulé dans des paliers, par l'intermédiaire de ses deux bras s'écartant transversalement côté carrosserie, et un deuxième bras oscillant transversal inférieur est disposé au-dessous d'un plan de centre de roue horizontal qui est articulé d'une part avec le support de roue dans un palier et d'autre part côté carrosserie dans deux paliers et reçoit en appui une extrémité Io inférieure d'une jambe d'amortisseur. D'après le document DE 9 007 780 U1, on connaît un train avant à bras oscillants transversaux doubles avec une jambe de suspension/ d'amortisseur qui reçoit dans un palier à l'extrémité libre supérieure d'un support de roue un bras oscillant transversal avec deux bras 15 s'écartant transversalement et qui sont articulés côté carrosserie. Un bras oscillant transversal inférieur est maintenu dans un palier au niveau du support de roue et articulé dans deux paliers côté carrosserie. L'objet de l'invention est de créer une suspension pour les roues 20 avant d'un véhicule automobile, qui permette de former une certaine géométrie et disposition de la direction de la suspension de roue avant et, à partir de cela, des axes de rotation, axes de pivotement et pôles de rotation qui en résultent, afin d'obtenir pour des forces agissant sur la roue des performances de conduite optimales dans tous les états de 25 conduite possibles. Ce but est atteint principalement selon l'invention en ce que grâce à la disposition des deux bras oscillants l'un par rapport à l'autre ainsi qu'à la barre d'accouplement et la jambe d'amortisseur et à la caractéristique de palier correspondante on obtient une suspension de 30 roue perfectionnée pour améliorer le comportement et le confort. On y parvient en particulier en ce que les deux bras oscillants présentent chacun un axe de pivotement formé par des paliers côté carrosserie et décalés en hauteur l'un par rapport à l'autre, l'axe de rotation du premier bras oscillant supérieur étant disposé plus près de la roue que l'axe de rotation du deuxième bras oscillant inférieur et en ce que chaque fois un palier côté carrosserie du premier bras oscillant supérieur est disposé de chaque côté d'un plan transversal de centre de roue vertical et en ce que les deux paliers côté carrosserie du deuxième bras oscillant inférieur sont disposés avant le plan transversal de centre de roue vertical - par rapport au sens de la marche - et en ce que io un axe de pivotement de roue est formé par des paliers, côté support de roue, des bras oscillants. En particulier, selon l'invention, il est prévu que l'axe de rotation du premier bras oscillant supérieur s'étende parallèlement au plan longitudinal de centre de roue vertical et que l'axe de rotation du 15 deuxième bras oscillant inférieur est disposé sous un angle aigu par rapport à l'axe de rotation du bras oscillant supérieur, et le palier côté carrosserie arrière du bras oscillant inférieur étant disposé avant le plan transversal de centre de roue vertical et plus près de celui-ci que le palier côté carrosserie avant du bras oscillant supérieur. 20 Afin de pouvoir obtenir un axe de pivotement de roue ayant une influence favorable sur le comportement en conduite, entre autres le palier côté support de roue du bras oscillant supérieur - par rapport au sens de la marche - est disposé après le plan transversal de centre de roue vertical, et le palier côté support de roue du bras oscillant inférieur 25 - par rapport au sens de la marche - se trouvant avant le plan transversal de centre de roue vertical. En particulier, il est prévu selon l'invention que le palier côté support de roue du bras oscillant inférieur se trouve sur un même plan vertical s'étendant de façon oblique avec les paliers du bras oscillant 30 supérieur. La position ou disposition des bras oscillants l'un par rapport à l'autre et des paliers du côté carrosserie et du côté support de roue définissent un axe de pivotement de roue pour les roues avant qui est formé par les paliers côté support de roue des deux bras oscillants et s'étend à travers un essieu de façon oblique vers l'extérieur de la roue et - par rapport au sens de la marche - vers l'avant et présente un point de percée dans le plan de contact au sol de la roue vers une zone de surface du plan longitudinal de centre de roue et - par rapport au sens de la marche - avant le plan transversal de centre de roue vertical. Afin de pouvoir régler, dans les virages et en cas de forces latérales, la roue extérieure, sous l'effet de charges sur la roue, en direction du bâillement, il est prévu selon l'invention que le palier arrière du bras oscillant inférieur présente une caractéristique de palier plus dure que le système de paliers d'une barre d'accouplement de direction du dispositif de vérin de direction avec une caractéristique de palier plus souple. Par rapport au sens de la marche, la barre d'accouplement de direction est disposée après le plan transversal de centre de roue vertical, et à distance de celui-ci un stabilisateur est prévu qui est logé sur la jambe d'amortisseur par l'intermédiaire d'une jumelle. L'influence sur la position des roues en cas de forces de freinage, forces latérales et forces d'entraînement, peut être commandée par la disposition de la suspension de roue ou la disposition des paliers en ce que ladite une extrémité libre de la barre d'accouplement de direction est maintenue au niveau du support de roue dans un palier et en ce que par ce palier et la liaison avec l'unité de vérin de direction passe un premier vecteur imaginaire qui produit, avec un deuxième vecteur imaginaire à travers le palier côté support de roue et à travers le palier côté carrosserie arrière du bras oscillant inférieur en vue de dessus, un pôle de rotation instantané à l'intérieur du plan longitudinal de centre de roue vertical et en ce que la roue est ainsi réglable sous l'effet de forces de freinage en bâillement et sous l'effet de forces d'entraînement en direction du pincement. Un exemple de réalisation de l'invention est représenté sur les dessins et sera décrit plus en détail par la suite. La figure 1 montre une vue de dessus d'une suspension de roue avec deux bras oscillants disposés l'un au-dessus de l'autre, un 5 dispositif de direction avec barre d'accouplement et une jambe d'amortisseur ; la figure la montre un bras oscillant inférieur de la suspension de roue, représenté de façon graphique ; la figure 2 montre une vue latérale de la suspension de roue selon to la figure 1 ; la figure 3 montre une vue arrière de la suspension de roue selon la figure 1 ; la figure 4 montre la suspension de roue selon la figure 1 dans une représentation schématique ; 15 la figure 5 montre une vue de dessus sur une représentation schématique de la suspension de roule selon la figure 1 avec un pôle de rotation formé entre la barre d'accouplement et le bras oscillant inférieur avec un effet sur la roue en cas de forces de freinage et de forces d'entraînement ; 20 la figure 6 montre une vue de dessus sur une représentation schématisée de la suspension de roue selon la figure 1 avec un pôle de rotation formé entre la barre d'accouplement et le bras oscillant et une représentation de différentes caractéristiques de palier et de l'effet sur la roue en cas de force latérale sur une roue à l'extérieur du virage ; et 25 la figure 7 montre une représentation graphique du support de roue avec des bras oscillants supérieur et inférieur ainsi qu'une barre d'accouplement articulée du dispositif de direction et la jambe d'amortisseur soutenue. 2925397 La suspension de roue avant 1 pour un véhicule automobile comprend substantiellement un bras oscillant supérieur 2, un bras oscillant inférieur 3, une jambe d'amortisseur 4, une barre d'accouplement un dispositif de direction 6 ainsi qu'un stabilisateur 7. 5 Les bras oscillants 2 et 3 sont respectivement maintenus de façon articulée par l'intermédiaire d'un palier 8, 9 sur un support de roue 10 et par l'intermédiaire respectivement de deux paliers 11, 12 et 13, 14 sur la carrosserie du véhicule ou accessoirement sur un châssis auxiliaire de la carrosserie de véhicule. Le bras oscillant supérieur présente une position au-dessus d'un plan transversal de centre de roue horizontal y-y et forme avec ses paliers côté carrosserie 1l, 12, au niveau de deux bras de suspension 2a et 2b s'écartant transversalement un axe de rotation 15 qui est disposé en position parallèle au plan longitudinal de centre de roue vertical z-z. Un palier côté carrosserie 11 du bras oscillant transversal supérieur 2 se trouve - par rapport au sens de la marche F - avant le plan transversal de centre de roue vertical x-x, et le palier supplémentaire 12 se trouve - par rapport au sens de la marche F - après le plan transversal de centre de roue vertical x-x. Le bras oscillant inférieur 3 est disposé au-dessous d'un plan transversal de centre de roue horizontal y-y et présente un axe de rotation 16 s'étendant à travers les paliers 13, 14 côté carrosserie. Les deux paliers 13, 14 sont disposés - par rapport au sens de la marche F - avant le plan transversal de centre de roue vertical x-x. L'axe de rotation 16 est disposé sous un angle aigu a par rapport à l'axe de rotation 15 du bras oscillant supérieur 2. Le bras oscillant inférieur 3 comprend un bras de suspension transversal 3a suivi d'un bras de suspension longitudinal 313 qui présente le palier côté carrosserie avant 13, qui est disposé avant le contour de surface de roue extérieur (figure 1) de la roue avant 17. Le palier arrière 14 ainsi que le palier 9 côté support de roue sont disposés - par rapport au sens de la marche F - avant le plan transversal de centre de roue vertical x-x, les paliers 14 et 9 présentant une même distance latérale par rapport au plan transversal de centre de roue vertical x-x. Cette distance des paliers 14 et 9 est inférieure à la distance latérale du palier 11 côté carrosserie 11 du bras oscillant supérieur par rapport au plan transversal de centre de roue vertical x-x. Le palier côté support de roue 8 du bras oscillant supérieur 2 est orienté par rapport au palier côté support de roue 9 du bras oscillant inférieur de telle sorte qu'il en résulte une position prédéfinie d'un axe Io de pivotement de roue 19 qui s'étend à travers l'essieu 20 et peut présenter un point de percée Pd dans le plan de contact au sol de la roue 21 dans une zone de surface 32 - en vue latérale - avant le plan transversal de centre de roue vertical x-x et - en vue arrière - dans une zone de surface des deux côtés du plan longitudinal de centre de roue 15 vertical z-z. Comme le représente la figure 5 de façon plus détaillée, à l'intérieur du plan longitudinal de centre de roue vertical z-z des roues, il se crée un pôle de rotation P autour duquel la roue 17 peut être réglée sous l'effet de forces de freinage B en direction du bâillement et sous 20 l'effet de forces d'entraînement A en direction du pincement. Le pôle de rotation P est formé par un premier vecteur S s'étendant à travers les paliers 9 et 14 du bras oscillant transversal inférieur 3 et qui croise un deuxième vecteur S1 qui s'étend à travers le palier côté support de roue 25 de la barre d'accouplement 22 et à travers le point de palier 26 sur le 25 dispositif de direction 6. Dans le point de croisement des deux vecteurs S et S1, le pôle de rotation P se forme pour la roue. Sur la figure 5, l'état de départ de la roue est identifié par Z, et la ligne BN représente le réglage de bâillement de la roue dans le cas de forces de freinage B et la ligne AV représente le réglage de pincement en cas de forces 30 d'entraînement A. 7 2925397 Comme le montre plus en détail la figure 6, le palier arrière 14 du bras oscillant inférieur 3 présente une caractéristique de palier plus dure L1 que la caractéristique de palier du système de paliers de la barre d'accouplement de direction 22 ou du dispositif de direction 6 5 avec la caractéristique de palier L2. Cela permet un réglage de la roue à l'extérieur du virage en cas de forces latérales S en direction du bâillement. Sur la figure 6, l'état de départ de la roue est identifié par Z. Le réglage de la roue est identifié par Vs. Sur le bras oscillant inférieur 3, dans le bras de suspension transversal 3a, la jambe d'amortisseur 4 prend appui par l'intermédiaire d'une fourche 27. Sur la fourche 27, une jumelle 28 est logée qui reçoit le stabilisateur 7. L'extrémité libre 29 de la barre d'accouplement 22 est maintenue dans une partie de bras 29 du support de roue 10. Selon l'invention, le palier côté support de roue (8) du bras oscillant supérieur (2) - par rapport au sens de la marche (F) - présente après le plan transversal de centre de roue vertical (x-x) une plus grande distance par rapport à ce plan (x-x) que le palier côté support de roue (9) disposé - par rapport au sens de la marche (F) - avant le plan transversal de centre de roue vertical (x-x) du bras oscillant inférieur (3). Dans un virage, sous l'effet de forces latérales (S) ou de charges sur la roue à l'extérieur du virage (17), les paliers ayant les différentes caractéristiques (L et L1) peuvent être commandés de façon élastocinématique de telle sorte que la roue (17) est réglable en direction du bâillement. REVENDICATIONS 1. Suspension de roue pour un essieu avant d'un véhicule automobile, comprenant un support de roue sur lequel, à l'extrémité libre supérieure, un premier bras oscillant transversal supérieur est logé et qui est articulé dans des paliers, par l'intermédiaire de ses deux bras s'écartant transversalement côté carrosserie, et un deuxième bras oscillant transversal inférieur est disposé au-dessous d'un plan de centre de roue horizontal qui est articulé d'une part avec le support de io roue dans un palier et d'autre part côté carrosserie dans deux paliers et reçoit en appui une extrémité inférieure d'une jambe d'amortisseur, caractérisée en ce que les deux bras oscillants (2, 3) présentent chacun un axe de pivotement (15, 16) formé par des paliers côté carrosserie (11, 12 et 13, 14) et décalés en hauteur l'un par rapport à l'autre, l'axe de 15 rotation (15) du premier bras oscillant supérieur (2) étant disposé plus près de la roue (17) que l'axe de rotation (16) du deuxième bras oscillant inférieur (3) et en ce que chaque fois un palier côté carrosserie (11 et 12) du premier bras oscillant supérieur (2) est disposé de chaque côté d'un plan transversal de centre de roue (x-x), et en ce que les deux 20 paliers côté carrosserie (13, 14) du deuxième bras oscillant inférieur (3) sont disposés avant le plan transversal de centre de roue vertical (x-x) - par rapport au sens de la marche (F) - et en ce que des paliers côté support de roue (8, 9) des bras oscillants (2, 3) forment un axe de pivotement de roue (19). 25 2. Suspension de roue selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'axe de rotation (15) du premier bras oscillant supérieur (2) s'étend parallèlement au plan longitudinal de centre de roue vertical (z-z) et en ce que l'axe de rotation (16) du deuxième bras oscillant inférieur (3) est disposé sous un angle aigu (a) par rapport à l'axe de rotation (15) 30 du bras oscillant supérieur (2). 8 3. Suspension de roue selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le palier côté carrosserie arrière (14) du bras oscillant inférieur (3) - par rapport au sens de la marche - est disposé avant le plan transversal de centre de roue vertical (x-x) et plus près de celui- ci que le palier côté carrosserie avant (11) du bras oscillant supérieur (2). 4. Suspension de roue selon les revendications 1, 2 ou 3, caractérisée en ce que le palier côté support de roue (8) du bras oscillant supérieur (2) - par rapport au sens de la marche (F) - est to disposé après le plan transversal de centre de roue vertical (x-x) et en ce que le palier côté support de roue (9) du bras oscillant inférieur (3) - par rapport au sens de la marche (F) - est disposé avant le plan transversal de centre de roue vertical (x-x). 5. Suspension de roue selon l'une quelconque des 15 revendications précédentes, caractérisée en ce que le palier côté support de roue (9) du bras oscillant inférieur (3) se trouve sur un même plan vertical (E) s'étendant de façon oblique que les paliers (8 et 12) du bras oscillant supérieur (2). 6. Suspension de roue selon l'une quelconque des 20 revendications précédentes, caractérisée en ce que le palier côté support de roue (8) du bras oscillant supérieur (2) - par rapport au sens de la marche (F) -présente après le plan transversal de centre de roue vertical (x-x) une plus grande distance par rapport à ce plan (x-x) que le palier côté support de roue (9) disposé - par rapport au sens de la 25 marche (F) -avant le plan transversal de centre de roue vertical (x-x) du bras oscillant inférieur (3). 7. Suspension de roue selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'un axe de pivotement de roue (19) de la roue avant (17) est formé par les paliers côté support 30 de roue (8, 9) des deux bras oscillants (2, 3) et s'étend à travers unessieu (20) de façon oblique vers l'extérieur en direction de la roue (17) et - par rapport au sens de la marche (F) - vers l'avant et présente un point de percée (Pd) dans le plan de contact au sol de la roue (21) dans une zone de surface (32) du plan longitudinal de centre de roue (z-z) et - par rapport au sens de la marche (F) - avant le plan transversal de centre de roue vertical (x-x). 8. Suspension de roue selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le palier arrière (14) du bras oscillant inférieur (3) présente une caractéristique de palier i o plus dure (L 1) que le système de paliers plus souple d'une barre d'accouplement de direction (22) de l'unité de vérin de direction (6) ayant la caractéristique de palier (L2). 9. Suspension de roue selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que dans un virage, sous 15 l'effet de forces latérales (S) ou de charges sur la roue à l'extérieur du virage (17), les paliers ayant les différentes caractéristiques (L et Ll) peuvent être commandés de façon élasto-cinématique de telle sorte que la roue (17) est réglable en direction du bâillement. 10. Suspension de roue selon l'une quelconque des 20 revendications précédentes, caractérisée en ce que la barre d'accouplement de direction (22) est disposée - par rapport au sens de la marche (F) - après le plan transversal de centre de roue vertical (x-x), et en ce qu'un stabilisateur (7) se trouve à distance de celui-ci et est logé sur la jambe d'amortisseur (4) par l'intermédiaire d'une jumelle 25 (28). 11. Suspension de roue selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'extrémité libre (29) de la barre d'accouplement de direction (22) est maintenue dans un palier (25) au niveau du support de roue (10), et en ce qu'à travers ce 30 palier et à travers la liaison avec l'unité de vérin de direction (6) passeun vecteur (Si) qui produit avec un vecteur (S) à travers le palier côté support de roue (9) et à travers le palier côté carrosserie arrière (14) du bras oscillant inférieur (3), en vue de dessus, un pôle de rotation instantané (P) à l'intérieur du plan longitudinal de centre de roue vertical (z-z), et en ce que la roue (17) est réglable sous l'effet de forces de freinage (B) de façon élasto-cinématique en direction du bâillement, et sous l'effet de forces d'entraînement (A) de façon élasto-cinématique en direction du pincement.