Brevet FR2957324A1 — publié le 20110916

TRAIN ARRIERE DIRECTEUR POUR VEHICULE AUTOMOBILE EQUIPE D'UNE COMMANDE DE DIRECTION DES ROUES. La présente invention concerne un train arrière 5 directeur pour un véhicule automobile équipé d'une commande de direction des roues. De manière classique, un train arrière directeur comporte deux bras oscillants, longitudinaux, dits « bras de suspension », qui portent chacun une roue à une de leurs 10 extrémités et qui sont articulés à leur autre extrémité sur la carrosserie du véhicule, des moyens élastiques et des amortisseurs, qui soutiennent la carrosserie, une traverse transversale anti-devers, qui est élastiquement déformable en torsion et qui est rigidement reliée par ses extrémités 15 aux deux bras de suspension, et un dispositif de commande de la direction des roues arrière en virage afin d'améliorer la stabilité du véhicule. Un train arrière de ce type est connu, par exemple, du document FR 2 855 459, qui décrit un essieu souple arrière 20 pour véhicule automobile dans lequel chaque bras de suspension est relié au pivot de roue adjacent par un actionneur de direction situé sur le bras de suspension correspondant. Toutefois, dans cette architecture de train, 25 l'emplacement des actionneurs de direction, au-dessus des bras de suspension, est un obstacle à l'obtention d'une course angulaire d'amplitude suffisante des roues. Le but de la présente invention est de fournir un train arrière directeur pour un véhicule automobile équipé 30 d'une commande de direction des roues, dont l'architecture laisse disponible l'espace situé entre les bras de suspension pour implanter divers composants, tels que, par exemple, un groupe motopropulseur électrique, des moyens d'échappement, un réservoir annexe, etc. 35 Un autre but de la présente invention est de fournir un tel train arrière, qui soit de conception simple, de fabrication et de montage aisé, et qui soit efficace sur le plan mécanique. Enfin, c'est également un but de la présente invention de fournir un tel train arrière, qui soit économique, en particulier en réduisant la masse du train et le nombre de ses composants tout en assumant une fonction directrice relativement complexe. Pour parvenir à ces buts, la présente invention a pour objet un train arrière directeur pour véhicule automobile équipé d'une commande de direction des roues, qui comprend une traverse, deux bras de suspension longitudinaux reliés par la traverse, et pour chaque bras de suspension un actionneur de direction, qui est apte à commander la rotation du pivot de roue de la roue correspondante par rapport à un axe sensiblement vertical, et par conséquent le braquage de la roue montée sur le pivot de roue. Dans cette nouvelle architecture, chaque bras de suspension est constitué en deux demi-bras, à savoir un demi-bras avant articulé à la carrosserie du véhicule et un demi-bras arrière relié au pivot de la roue correspondante par l'intermédiaire d'un porte pivot de roue, et l'actionneur de direction du bras sert de liaison entre les deux demi-bras de telle sorte que l'actionneur de direction participe pleinement à la tenue mécanique du train arrière. Selon le mode préféré de réalisation de l'invention, chaque demi-bras est constitué par deux parties sensiblement en forme de plaque, à savoir une partie supérieure et une partie inférieure, et en ce que des moyens sont prévus sur l'une et l'autre partie, à leur extrémité tournée vers l'actionneur de direction, pour la fixation de l'actionneur de direction avec les deux demi-bras entre les parties inférieures et les parties supérieures des demi-bras. Selon le mode préféré de réalisation de l'invention également, les moyens de fixation entre les deux demi-bras et l'actionneur de direction sont des moyens de fixation par vissage. De préférence, les moyens de fixation comportent des boulons de fixation, des orifices sur la partie supérieure et la partie inférieure de chacun des deux demi-bras pour le passage desdits boulons de fixation, lesdits orifices étant situés au voisinage de l'extrémité tournée vers l'actionneur de direction de la partie supérieure et de la partie inférieure des demi-bras, et des orifices correspondants dans l'actionneur de direction ou dans une pièce solidaire dudit actionneur pour le passage desdits boulons de fixation. De préférence également, les boulons de fixation sont au nombre de quatre, deux boulons assurant la fixation du demi-bras avant sur l'actionneur de direction et deux boulons assurant la fixation du demi-bras arrière sur l'actionneur de direction. Pour chaque demi-bras, les boulons de fixation assurant la fixation du demi-bras sur l'actionneur de direction s'étendent dans un plan sensiblement vertical parallèle à l'axe longitudinal de l'actionneur de direction. L'actionneur de direction comporte un corps et une tige déplaçable selon l'axe longitudinal du corps, et la tige est reliée au pivot de roue correspondant par l'intermédiaire d'une biellette de direction de telle sorte que la translation de la tige de l'actionneur permet de faire braquer la roue. La biellette de direction est reliée au pivot de roue par l'intermédiaire d'une articulation à rotule, et est reliée à la tige de l'actionneur par une articulation à rotule, également. La traverse peut avantageusement être une traverse déformable. La présente invention a également pour objet un véhicule automobile équipé d'une commande de direction des roues, qui comporte un train arrière directeur conforme à celui décrit ci-dessus dans ses grandes lignes. 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 dessins dans lesquels : - la figure 1 représente, de manière schématique, un demi-train arrière de véhicule automobile équipé d'une commande de direction des roues, selon la présente invention, et - la figure 2 est une vue en perspective, agrandie, éclatée, des composants du bras de suspension et de l'actionneur de direction du demi-train arrière de la figure 1. En référence aux dessins des figures 1 et 2, on a représenté un train arrière directeur de véhicule automobile. Sur ces figures, seule la partie droite du train arrière - ou train arrière droit - est représentée, l'autre partie étant symétrique par rapport à un plan sensiblement vertical, médian de la traverse 1 du train et perpendiculaire à celle-ci. Les axes X, Y et Z représentent respectivement les directions transversale, longitudinale et verticale du véhicule. Le train arrière comprend deux bras de suspension, de référence générale 2, oscillants, qui s'étendent sensiblement selon la direction longitudinale Y du véhicule. Chaque bras de suspension 2 est relié, de manière classique, par son extrémité dirigée vers l'arrière du véhicule à un pivot de roue 3 par l'intermédiaire d'un porte pivot de roue 23, tandis que l'autre extrémité du bras de suspension 2, dirigée vers l'avant du véhicule, est articulée, de manière classique également, à la carrosserie du véhicule (non représentée). De manière classique également, le pivot de roue 3 est monté sur le porte pivot 23 par l'intermédiaire de deux cales élastiques, inférieure et supérieure, référencées collectivement 3B. La référence 3A désigne le roulement de roue, solidaire du pivot de roue 3. La traverse 1, qui s'étend selon la direction transversale X du véhicule, est avantageusement une traverse élastiquement déformable et est rigidement reliée par ses extrémités 1A aux bras de suspension 2. Chaque bras de suspension 2 comporte un actionneur de direction 4, qui dépend de la commande de direction du train avant pilotée par le conducteur et qui réalise, suivant des lois de commande prédéterminées, le braquage des roues arrière en déplaçant suivant un axe transversal une biellette de direction 7 disposée transversalement. L'actionneur de direction 4 comprend un corps principal 41 et une tige 42 s'étendant sensiblement perpendiculairement au bras de suspension 2 et déplaçable axialement par rapport au corps 41 selon l'axe désigné « xx' ». La tige 42 (voir plus particulièrement la figure 2) peut être déplacée au moyen d'un moteur électrique, ou bien par un dispositif hydraulique. L'extrémité libre de la tige 42 est reliée à une extrémité de la biellette de direction 7 par l'intermédiaire d'une rotule 8. L'autre extrémité de la biellette 7 commande la rotation du pivot de roue 3 par l'intermédiaire d'une autre rotule, référencée 9. La tige 42 de l'actionneur 4 peut être déplacée vers l'intérieur ou vers l'extérieur du véhicule suivant les flèches FI et FE, respectivement. Ces déplacements entraînent la rotation du pivot de roue 3, par conséquent le braquage de la roue correspondante. Du fait de la symétrie du train arrière, on ne décrit dans la suite du texte que sa partie droite, la partie gauche du train comportant les mêmes éléments assemblés de la même manière. Selon le principe de la présente invention, le bras de suspension 2 est constitué en deux demi-bras 21 et 22, à savoir un demi-bras avant 21 articulé à la carrosserie du véhicule et un demi-bras arrière 22 rigidement relié, par soudage par exemple, au porte pivot 23 de la roue correspondant. L'actionneur de direction 4 sert de liaison entre les deux demi-bras 21 et 22 de telle sorte qu'il participe pleinement à la tenue mécanique du train arrière. Chaque demi-bras 21, 22 est constitué par deux parties sensiblement en forme de plaque, à savoir une partie supérieure 21A, respectivement 22A, et une partie inférieure 21B, respectivement 22B. Des moyens sont prévus sur l'une et l'autre partie, à leur extrémité tournée vers l'actionneur de direction 4, pour la fixation de l'actionneur de direction 4 avec les deux demi-bras 21 et 22 entre les parties inférieures 21B, 22B et les parties supérieures 21A, 22A des demi-bras 21 et 22. Ces moyens de fixation entre les demi-bras 21, 22 et l'actionneur de direction 4 sont des moyens de fixation par vissage. Ils comportent des boulons de fixation 10, 11, 12 et 13 et des orifices pour le passage desdits boulons dans les demi-bras 21, 22 et l'actionneur de direction 4. Ces orifices comprennent les orifices 10A, 11A de la partie supérieure 21A du demi-bras 21, les orifices 10B, 11B de la partie inférieure 21B du demi-bras 21, les orifices 12A, 13A de la partie supérieure 22A du demi-bras 22, les orifices 12B, 13B de la partie inférieure 22B du demi-bras 22, et les orifices correspondants 10C, 11C, 12C, 13C qui traversent le corps de l'actionneur de direction 4 ou bien une pièce solidaire dudit actionneur. Les orifices 10A, 10B, 11A, 11B, 12A, 12B, 13A, 13B sont situés au voisinage des extrémités en regard des demi-25 bras 21, 22. Deux boulons de fixation 10, 11 assurent la fixation du demi-bras avant 21 sur l'actionneur de direction 4 et deux boulons de fixation 12, 13 assurent la fixation du demi-bras arrière 22 sur l'actionneur de direction 4. 30 Pour chaque demi-bras 21, respectivement 22, les boulons 10 et 11, respectivement 12 et 13, assurant la fixation dudit demi-bras sur l'actionneur de direction 4, s'étendent dans un plan sensiblement vertical parallèle à l'axe longitudinal « xx' » de l'actionneur de direction 4. 35 Le montage du bras de suspension s'effectue en plaçant l'actionneur de direction 4 entre les parties supérieures 21A, 22A et les parties inférieures 21B, 22B des demi-bras, et en positionnant les orifices 10A, 10B, 11A, 11B, 12A, 12B, 13A, 13B des parties de demi-bras en alignement sur les orifices traversant correspondants 10C, 11C, 12C et 13C du corps de l'actionneur de direction de manière à permettre l'insertion des boulons de fixation 10 à 13 au travers des demi-bras et de l'actionneur avant le verrouillage de ce dernier sur les demi-bras par vissage des écrous sur les tiges filetées des boulons de fixation. La présente invention, qui consiste essentiellement à intégrer les actionneurs de direction 4 à l'intérieur des bras de suspension 2, présente l'avantage de laisser plus d'espace disponible dans la zone qui entoure les bras de suspension de façon à permettre l'implantation d'autres composants. L'architecture de train arrière directeur décrite ci-dessus présente d'autres avantages, parmi lesquels les avantages suivants . - les actionneurs de direction, qui servent de liaison entre les demi-bras de suspension, jouent un rôle principal 20 dans la tenue mécanique du train arrière, - les actionneurs de direction participant eux-mêmes à la tenue mécanique des bras de suspension, ils permettent un gain de masse sur le train arrière, - les actionneurs de direction sont protégés des 25 agressions extérieures, telles que les chocs, les gravillonnages, etc. - les bras de suspension étant réalisés en deux parties, les opérations d'emboutissage sont plus simples, par conséquent la fabrication du train est facilitée. 30 De plus, cette architecture est économique, parce qu'elle est simple, avec un nombre réduit de composants mécaniques. Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté ci-dessus à 35 titre d'exemple ; d'autres modes de réalisation peuvent être conçus par l'homme de métier sans sortir du cadre et de la portée de la présente invention. REVENDICATIONS1. Train arrière directeur pour véhicule automobile équipé d'une commande de direction des roues, qui comprend une traverse (1), deux bras de suspension (2) longitudinaux reliés par la traverse (1), et pour chaque bras de suspension (2) un actionneur de direction (4), qui est relié au pivot de roue (3) adjacent et qui est apte à entraîner en rotation ledit pivot de roue (3) par rapport à un axe sensiblement vertical, caractérisé en ce que chaque bras de suspension (2) est constitué en deux demi-bras, à savoir un demi-bras avant (21) articulé à la carrosserie du véhicule et un demi-bras arrière (22) relié au pivot de roue par l'intermédiaire d'un porte pivot (23) de la roue correspondante, et en ce que l'actionneur de direction (4) du bras sert de liaison entre les deux demi-bras (21, 22), de telle sorte que l'actionneur de direction (4) participe à la tenue mécanique du train arrière. 2. Train arrière selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque demi-bras (21 ; 22) est constitué par deux parties sensiblement en forme de plaque, à savoir une partie supérieure (21A ; 22A) et une partie inférieure (21B ; 22B), et en ce que des moyens sont prévus sur l'une et l'autre partie, à leur extrémité tournée vers l'actionneur de direction (4), pour la fixation de l'actionneur de direction (4) avec les deux demi-bras (21, 22) entre les parties inférieures (21B, 22B) et les parties supérieures (21A, 22A) des demi-bras (21, 22). 3. Train arrière selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits moyens de fixation entre les deux demi-bras (21, 22) et l'actionneur de direction (4) sont des moyens de fixation par vissage. 4. Train arrière selon la revendication 3, caractérisé en ce que lesdits moyens de fixation comportent des boulons de fixation (10 à 13), des orifices (10A, 10B, 11A, 11B, 12A, 12B, 13A, 13B) sur la partie supérieure (21A, 22A) et la partie inférieure (21B, 22B) de chacun des deux demi-bras(21, 22) pour le passage desdits boulons de fixation (10 à 13), lesdits orifices (10A, 10B, 11A, 11B, 12A, 12B, 13A, 13B) étant situés au voisinage de l'extrémité tournée vers l'actionneur de direction (4) de la partie supérieure (21A, 22A) et de la partie inférieure (21B, 22B) des demi-bras (21, 22), et des orifices correspondants (10C, 11C, 12C, 13C) dans l'actionneur de direction (4) ou dans une pièce solidaire dudit actionneur (4) pour le passage desdits boulons de fixation (10 à 13). 5. Train arrière selon la revendication 4, caractérisé en ce que les boulons de fixation (10 à 13) sont au nombre de quatre, deux boulons assurant (10, 11) la fixation du demi-bras avant (21) sur l'actionneur de direction (4) et deux boulons (12, 13) assurant la fixation du demi-bras arrière (22) sur l'actionneur de direction (4). 6. Train arrière selon la revendication 5, caractérisé en ce que, pour chaque demi-bras (21, 22), les boulons de fixation (10 à 13) assurant la fixation dudit demi-bras sur l'actionneur de direction (4) s'étendent dans un plan sensiblement vertical parallèle à l'axe longitudinal de l'actionneur (4). 7. Train arrière selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'actionneur de direction (4) comporte un corps (41) et une tige (42) déplaçable selon l'axe longitudinal du corps(41), et en ce que ladite tige (42) est reliée au pivot de roue (3) correspondant par l'intermédiaire d'une biellette de direction (7) de telle sorte que la translation de la tige (42) de l'actionneur (4) permet de faire braquer la roue. 8. Train arrière selon la revendication 7, caractérisé en ce que la biellette de direction (7) est reliée au pivot de roue (3) par l'intermédiaire d'une articulation à rotule (9), et est reliée à la tige de l'actionneur par une articulation à rotule (8) également. 9. Train arrière selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la traverse (1) est une traverse déformable. 10. Véhicule automobile équipé d'une commande de direction des roues, caractérisé ne ce qu'il comporte un train arrière directeur conforme à l'une quelconque des revendications précédentes.