Brevet FR3035028A1 — publié le 20161021

PAT2504762FR00.docx 3035028 1 "Ensemble de train arrière roulant intégrant un moteur semi-porteur pour véhicule automobile" DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION L'invention concerne un ensemble de train arrière roulant de véhicule automobile intégrant un moteur destiné à mouvoir le véhicule, l'ensemble comportant : - un support central de liaison qui est destiné à être solidaire d'une caisse du véhicule ; - deux triangles de suspension dont chacun relie de manière articulée un porte-fusée associé avec le support de liaison, chaque triangle de suspension étant monté pivotant autour d'un axe longitudinal par deux extrémités transversales internes sur le support de liaison ; - le moteur qui comporte un carter rigide et qui est agencé transversalement entre les deux triangles de suspension. ARRIERE PLAN TECHNIQUE DE L'INVENTION On connaît déjà des véhicule équipés de trains arrière de ce type. Un tel agencement de suspension est généralement connu sous le nom de suspension pseudo-McPherson. Le support central sur lequel les deux triangles de suspension sont articulés est classiquement formé par un berceau porteur. Il s'agit d'une structure rigide qui s'étend transversalement entre les deux triangle pour assurer la raideur transversale du train arrière roulant. Le berceau porteur peut être fixé sous la caisse du véhicule, voire faire partie intégrante de la caisse du véhicule. En outre, le berceau a aussi pour rôle de servir de support à différents éléments du véhicule, et notamment au moteur. De ce fait, le berceau est une structure complexe à réaliser. Le berceau PAT2504762FR00.docx 3035028 2 est généralement réalisé de tubes d'acier ou d'aluminium soudés puis usinés pour permettre le montage au plus juste du moteur est des éléments de suspension. En outre, le berceau est une pièce encombrante. 5 BREF RESUME DE L'INVENTION L'invention propose de simplifier l'architecture du train arrière roulant tout en libérant de la place sous la caisse du 10 véhicule. Pour ce faire, l'invention propose un ensemble du type décrit précédemment, caractérisé en ce que le support de liaison comporte au moins le carter du moteur qui est destiné à être fixé sous la caisse du véhicule, au moins une première extrémité interne de chaque triangle de suspension étant montée pivotante 15 directement sur le carter du moteur. Selon d'autres caractéristiques de l'invention : - le support de liaison comporte un élément de structure qui s'étend transversalement en parallèle avec le carter du moteur et qui est destiné à être fixé sous la caisse du véhicule, une 20 deuxième extrémité interne de chaque triangle de suspension étant montée pivotante sur l'élément de structure ; - l'élément de structure comporte un cadre qui s'étend dans un plan globalement vertical ; - le cadre de l'élément de structure est destiné à être 25 monté sur la caisse de manière pivotante autour d'un axe transversal de pivotement ; - l'élément de structure comporte au moins deux brides d'extrémité supérieure permettant le montage pivotant du cadre sous la caisse, les brides étant montées pivotantes autour d'un 30 axe transversal commun sur le cadre ; - le carter du moteur comporte un bras globalement longitudinal dont une extrémité longitudinale est monté pivotante autour d'un axe transversal sur l'élément de structure ; PAT2504762FR00.docx 3035028 3 - l'ensemble comporte deux biellettes latérales dont chacune relie le carter du moteur avec un porte-fusée associé parallèlement aux triangles de suspension ; - l'élément de structure est destiné à être agencé 5 longitudinalement derrière le carter du moteur selon le sens de déplacement du véhicule ; - le moteur est un moteur électrique de propulsion qui est destiné à entraîner en rotation deux roues arrière portées par les porte-fusées ; 10 - le carter du moteur est destiné à être fixé à la caisse par deux brides de fixation qui sont agencées dans un même plan vertical transversal que les premières extrémités internes des triangles de suspension ; - les deux brides de fixation de l'élément de structure sont 15 agencées dans un même plan vertical transversal que les deuxièmes extrémités internes des triangles de suspension. L'invention concerne aussi un véhicule automobile équipé d'un ensemble de train arrière roulant réalisé selon les enseignements de l'invention. 20 BREVE DESCRIPTION DES FIGURES D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront au cours de la lecture de la description détaillée qui 25 va suivre pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective montrant le dessus d'un ensemble de train roulant intégrant un moteur réalisé selon les enseignements de l'invention ; 30 - la figure 2 est une vue en perspective montrant le dessous de l'ensemble de la figure 1 ; - la figure 3 est une vue de face qui représente l'ensemble de la figure 1. PAT2504762FR00.docx 3035028 4 DESCRIPTION DETAILLEE DES FIGURES Dans la suite de la description, des éléments présentant 5 une structure identique ou des fonctions analogues seront désignés par des mêmes références. Dans la suite de la description, on adoptera à titre non limitatif des orientations longitudinale dirigée d'arrière en avant selon le sens de déplacement du véhicule, transversale, et 10 verticale dirigée de bas en haut selon un sens orthogonal à la route. Les termes "interne" et "externe" seront utilisés en fonction de la proximité d'un élément avec l'axe longitudinal médian du véhicule. 15 On a représenté à la figure 1 un ensemble 10 de train arrière roulant de véhicule automobile (non représenté) intégrant un moteur 12 destiné à mouvoir le véhicule. Il s'agit ici d'un moteur électrique de propulsion qui est destiné à entraîner en rotation les deux roues arrière du véhicule qui sont destinées à 20 être portées par ledit ensemble 10. L'ensemble 10 comporte un support 14 central de liaison qui est destiné à être fixé sous une caisse 15 du véhicule. La caisse 15 du véhicule est symbolisée de manière schématique par un support hachuré à la figure 3 25 Le support 14 central est ici formé de plusieurs éléments qui seront détaillés par la suite. L'ensemble comporte en outre deux porte-fusées 16 arrière qui sont agencés transversalement de part et d'autre du support 14 de liaison. Chaque porte-fusée 16 est destiné à recevoir une 30 roue arrière (non représentée) associée du véhicule à rotation autour d'un axe "A" transversal de rotation. Dans l'exemple représenté aux figures, chaque porte-fusée 16 porte un étrier 20 PAT2504762FR00.docx 3035028 5 fixe de frein ainsi qu'un disque 18 de frein rotatif autour de l'axe En outre, l'ensemble 10 comporte ici deux jambes 22 de force qui sont munies de moyens d'amortissement et de ressorts 5 de suspension. Chaque jambe 22 de force s'étend globalement verticalement depuis une extrémité inférieure qui est fixée à un porte-fusée 16 associé jusqu'à une extrémité supérieure qui est destinée à être fixée à la caisse 15 du véhicule. L'ensemble 10 comporte aussi deux triangles 24 de 10 suspension dont chacun forme une bielle qui relie de manière articulée un porte-fusée 16 associé avec le support 14 de central. A titre non limitatif, chaque triangle 24 est ici réalisé à partir d'une tôle métallique. Les triangles 24 de suspension présentent une structure 15 identique et ils sont agencés symétriquement en miroir par rapport à un plan longitudinal vertical. Chaque triangle 24 de suspension présente ainsi une extrémité 26 transversalement externe qui forme un premier sommet du triangle. Chaque triangle 24 de suspension comporte 20 aussi une première extrémité 28 transversale interne avant et une deuxième extrémité 30 transversale interne arrière. Ces deux extrémités 28, 30 transversales internes forment les deuxième et troisième sommets du triangle 24. Pour chaque triangle 24 de suspension, les deux 25 extrémités 28, 30 transversales internes sont alignées sur un même axe "B" longitudinal. L'extrémité 26 transversale externe est décalée transversalement vers l'extérieur par rapport audit axe "B". elle est longitudinalement comprise entre les deux extrémité 28, 30 30 transversales internes. L'extrémité 26 transversale externe est plus précisément agencée longitudinalement plus proche de l'extrémité 30 transversale interne arrière que de l'extrémité 28 transversale interne avant. PAT2504762FR00.docx 3035028 6 Chaque triangle 24 de suspension est monté pivotant directement sur le support 14 de liaison autour d'un axe "B" longitudinal par l'intermédiaire de ses deux extrémités 28, 30 transversales internes. Un tel agencement permet de conférer à 5 l'ensemble 10 une rigidité longitudinale. Chaque porte-fusée 16 est monté pivotant autour d'un axe "C" longitudinal sur l'extrémité 26 transversale externe d'un triangle 24 de suspension associé. Le moteur 12 est agencé transversalement entre les deux 10 triangle 24 de suspension. Il comporte un carter 32 rigide. Le support 14 de liaison comporte le carter 32 du moteur 12 et un élément 34 de structure qui s'étend transversalement en parallèle avec le carter 32 du moteur 12. Dans le mode de réalisation représenté aux figures, le moteur 12 est agencé en 15 avant de l'élément 34 de structure. Le carter 32 du moteur 12 est destiné à être fixé sous la caisse 15 du véhicule, comme représenté à la figure 3. A cet effet, le carter 32 comporte ici deux brides 36 opposées de fixation en forme d'oreilles qui s'étendent transversalement à 20 chaque extrémité transversale du carter 32. Chaque bride 36 comporte un perçage 38 qui est destiné à recevoir une vis verticale de fixation sous la caisse 15 du véhicule. Les deux perçages 38 sont alignés transversalement. Le carter 34 est ainsi fixé en deux points à la caisse 15 du véhicule. 25 Les perçages 38 sont agencés dans le même plan vertical transversal que les premières extrémités 28 internes avant des triangles 24 de suspension. L'élément 34 de structure comporte un cadre 35 qui s'étend dans un plan globalement vertical. Il s'agit ici d'un cadre 35 qui 30 présente une grande rigidité dans un plan vertical transversal. Le cadre 35 comporte ainsi deux traverses 40 transversale supérieure et inférieure qui sont reliées entre elles par deux montants 42 verticaux latéraux. Des membrures 44 s'étendent PAT2504762FR00.docx 3035028 7 verticalement en travers du cadre 35 pour en assurer la rigidité. Les traverses 40 et les montants 42 sont par exemple formés par des profilés métalliques. L'élément 34 de structure comporte deux brides 46 5 supérieures de fixation sous la caisse 15 du véhicule. Chaque bride 46 est agencée à un coin supérieur transversal du cadre 35. Les deux brides 46 sont ici montées pivotantes autour d'un axe "D" transversal commun sur le cadre 35 pour permettre un pivotement du cadre 35 par rapport à la caisse 15 du véhicule. 10 Etant donné que le carter 32 du moteur 12 est directement fixé sous la caisse 15 du véhicule, l'élément 34 de structure ne supporte pas le poids du moteur 12. La première extrémité 28 interne avant de chaque triangle 24 de suspension est montée pivotante autour de l'axe "B" 15 directement sur le carter 32 du moteur 12, tandis que la deuxième extrémité 30 interne arrière de chaque triangle 24 de suspension est montée pivotante autour de l'axe "B" sur le cadre 35 de l'élément 34 de structure. Plus précisément, chaque deuxième extrémité 30 interne 20 arrière est montée pivotante sur un coin inférieur transversal associé du cadre 35. Le moteur 12 comporte un arbre moteur (non représenté) d'axe transversal. De ce fait, lorsque l'arbre moteur est entraîné en rotation dans un sens, le carter 12 est soumis en réaction à un 25 couple tournant en sens contraire. Ce couple tend à faire tourner le carter 32 autour d'un axe passant par ses deux points de fixation alignés transversalement. Pour amortir et limiter les effets de ce couple, le carter 32 du moteur comporte un bras 48 qui s'étend globalement longitudinalement depuis l'arrière du carter 30 32 jusqu'à la traverse 40 supérieure du cadre 35. L'extrémité longitudinale arrière du bras 48 est monté pivotante autour d'un axe "E" transversal sur la traverse 40 supérieure du cadre 35. PAT2504762FR00.docx 3035028 8 L'axe "E" de pivotement est agencé à proximité de l'axe "D" de pivotement du cadre 35. En variante non représentée de l'invention, le bras 48 est fixé à la caisse 15 du véhicule. 5 L'arbre moteur est destiné à entraîner en rotation deux arbres 49 globalement transversaux de transmission qui sont liés aux roues par l'intermédiaire de cardans. L'ensemble 10 comporte aussi deux biellettes 50 transversales dites "biellettes 50 de pince" dont chacune s'étend 10 depuis un porte-fusée 16 associé jusqu'au carter 32 du moteur 12. Chaque extrémité de biellette 50 est montée pivotante autour d'un axe longitudinal. Les biellettes 50 ont pour fonctions d'empêcher le débattement des porte-fusée autour d'un axe vertical, permettant ainsi aux roues arrière de conserver une orientation 15 constante par rapport à la direction longitudinale de déplacement du véhicule. Chaque biellette 50 s'étend parallèlement au triangle 24 de suspension, formant ainsi avec le triangle 24 associé de suspension une articulation en parallélogramme du porte-fusée 16 par rapport au support 14 de liaison. 20 L'ensemble 10 est susceptible d'être assemblé préalablement à son montage sur le véhicule automobile. Les différents composants de l'ensemble 10 ainsi assemblés sont solidaires les uns des autres, ce qui rend beaucoup plus simple le positionnement et la fixation de l'ensemble 10 sur la caisse 15 du 25 véhicule. Un tel ensemble 10 peut ainsi être assemblé en un lieu différent du site de montage sur la caisse 15 du véhicule, puis transporté jusqu'au site de montage. Lorsque l'ensemble 10 est monté sur le véhicule, une partie du poids de la caisse 15 transite directement depuis la 30 caisse 15 du véhicule jusqu'aux triangles 24 de suspension en passant par le carter 32 du moteur, tandis qu'une autre partie de ces efforts passe par l'élément 34 de structure sans passer par le carter 32 du moteur 12. Un tel ensemble 10 dans lequel une PAT2504762FR00.docx 3035028 9 partie du poids de la caisse 15 est porté par le carter 32 du moteur tandis que l'autre partie du poids est portée par un élément de structure 34 est désigné sous le terme d'ensemble "sem i-porteur". 5 Lors du déplacement du véhicule, des efforts dynamiques transversaux et longitudinaux agissent sur la caisse 15 du véhicule et/ou sur les porte-fusée. L'élément 34 de structure permet de conférer au support 14 de liaison une grande rigidité transversale. Cette fonction de 10 l'élément 34 de structure est confortée par son agencement au plus proche de l'axe passant transversalement par les extrémités 26 externes des triangles 24 de suspension. De ce fait, une majeure partie des efforts dynamiques transversaux transite entre les triangles 24 de suspension et la caisse 15 du véhicule via 15 l'élément 34 de structure, tandis que l'autre partie de ces efforts transite via le carter 32 du moteur 12. Un tel agencement est avantageusement plus simple qu'une architecture à berceau comme décrite dans l'état de la technique. L'élimination du berceau et son remplacement par le 20 carter 32 et par l'élément 34 de structure simplifie la construction du train arrière roulant. En outre, le train arrière roulant est avantageusement plus léger. PAT2504762FR00.docx REVENDICATIONS1. Ensemble (10) de train arrière roulant de véhicule automobile intégrant un moteur (12) destiné à mouvoir le véhicule, l'ensemble (10) comportant : - un support (14) central de liaison qui est destiné à être solidaire d'une caisse (15) du véhicule ; - deux triangles (24) de suspension dont chacun relie de manière articulée un porte-fusée (16) associé avec le support (14) de liaison, chaque triangle (24) de suspension étant monté pivotant autour d'un axe longitudinal par deux extrémités (28, 30) transversales internes sur le support (14) de liaison ; - le moteur (12) qui comporte un carter (32) rigide et qui est agencé transversalement entre les deux triangles (24) de suspension ; caractérisé en ce que le support (14) de liaison comporte au moins le carter (32) du moteur qui est destiné à être fixé sous la caisse (14) du véhicule, au moins une première extrémité (28) interne de chaque triangle (24) de suspension étant montée pivotante directement sur le carter (32) du moteur (12). 2. Ensemble (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le support (14) de liaison comporte un élément (34) de structure qui s'étend transversalement en parallèle avec le carter (32) du moteur (12) et qui est destiné à être fixé sous la caisse (15) du véhicule, une deuxième extrémité (30) interne de chaque triangle (24) de suspension étant montée pivotante sur l'élément (34) de structure. 3. Ensemble (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'élément (34) de structure comporte un cadre (35) qui s'étend dans un plan globalement vertical. 4. Ensemble (10) selon l'une quelconque des revendications 2 à 3, caractérisé en ce que le cadre (35) de l'élément (34) de structure est destiné à être monté sur la caisse PAT2504762FR00.docx 3035028 11 (15) de manière pivotante autour d'un axe (D) transversal de pivotement. 5. Ensemble (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'élément (34) de structure comporte au 5 moins deux brides (46) d'extrémité supérieure permettant le montage pivotant du cadre (35) sous la caisse (15), les brides (46) étant montées pivotantes autour d'un axe (D) transversal commun sur le cadre (35). 6. Ensemble (10) selon l'une quelconque des 10 revendications 2 à 5, caractérisé en ce que le carter (32) du moteur (12) comporte un bras (48) globalement longitudinal dont une extrémité longitudinale est monté pivotante autour d'un axe (E) transversal sur l'élément (34) de structure. 7. Ensemble (10) selon l'une quelconque des 15 revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte deux biellettes (50) latérales dont chacune relie le carter (32) du moteur (12) avec un porte-fusée (16) associé parallèlement aux triangles (24) de suspension. 8. Ensemble (10) selon l'une quelconque des 20 revendications 2 à 7, caractérisé en ce que l'élément (34) de structure est destiné à être agencé longitudinalement derrière le carter (32) du moteur (12) selon le sens de déplacement du véhicule. 9. Ensemble (10) selon l'une quelconque des 25 revendications précédentes, caractérisé en ce que le moteur (12) est un moteur électrique de propulsion qui est destiné à entraîner en rotation deux roues arrière portées par les porte-fusées (16). 10. Ensemble (10) selon l'une quelconque des revendications 2 à 9, caractérisé en ce que le carter (32) du 30 moteur (12) est destiné à être fixé à la caisse (15) par deux brides (36) de fixation qui sont agencées dans un même plan vertical transversal que les premières extrémités (28) internes des triangles (24) de suspension. PAT2504762FR00.docx 3035028 12 11. Ensemble (10) de fixation selon l'une quelconque des revendications 2 à 10, caractérisé en ce que les deux brides (46) de fixation de l'élément (34) de structure sont agencées dans un même plan vertical transversal que les deuxièmes extrémités (30) 5 internes des triangles (24) de suspension. 12. Véhicule automobile équipé d'un ensemble (10) de train arrière roulant réalisé selon l'une quelconque des revendications précédentes.