FR2560558A1 - Suspension a roues independantes a differentiel pivotant pour vehicule a moteur - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE LES SUSPENSIONS A ROUES INDEPENDANTES. ELLE SE RAPPORTE A UNE SUSPENSION DANS LAQUELLE UNE BARRE DE TORSION 72 EST FIXEE A UN BRAS 70 FIXE SUR UN ENSEMBLE A ROUE 50 QUI EST RELIE, PAR UN DEMI-ARBRE 62 ET DEUX JOINTS HOMOCINETIQUES 60, 64 A UN DIFFERENTIEL 24 MONTE UN ORGANE DE SUPPORT 18 AFIN QU'IL PUISSE PIVOTER AUTOUR DE L'AXE 19 DE L'ORGANE DE SUPPORT. APPLICATION AUX SUSPENSIONS DES VEHICULES A MOTEUR.

Description

La présente invention concerne une suspension à

roues indépendantes pour véhicule à moteur.

L'invention convient aux suspensions à roues indépendantes destinées aux roues menées avant et arrière des véhicules, dans lesquels un ensemble de transmission d'énergie, par exemple un moteur et une transmission, un ensemble combiné bolte-pont ou un ensemble différentiel sont montés sur la structure du véhicule et transmettent l'énergie par des arbres menants, appelés aussi demi-arbres, aux roues motrices. Lorsque le véhicule est entraîné, les roues se déplacent verticalement par rapport à la structure du véhicule, et ce mouvement constitue des cahots et un rebondissement, et lorsque les roues sont obligées de se déplacer dans un plan à peu près perpendiculaire à la surface d'entraînement, ces déplacements ont nécessité jusqu'à présent des modifications correspondantes de la longueur efficace des demi-arbres. Ainsi, la distance comprise entre la roue et l'ensemble de transmission d'énergie varie. De telles variations de distance qui peuvent avantageusement être désignées par l'expression "longueur d'oscillation", sont habituellement compensées soit par un déplacement axial relatif de deux parties d'un demi-arbre soit par un joint universel incorporé au demi-arbre. Etant donné les forces dynamiques associées à de tels mouvements des roues et les variations de configuration géométrique des différents éléments de la suspension du fait des diverses conditions de charge et des routes, on a habituellement totalement isolé les constituants qui transmettent la puissance des constituants de la suspension afin qu'aucune force de suspension ne soit appliquée aux constituants de la transmission. Les constituants qui transmettent l'énergie encaissent les forces associées à la seule propulsion du véhicule, et la suspension encaisse toutes les autres

forces.

Les mouvements de rebondissement et les cahots des roues menantes introduisent des forces de poussée latérales par rapport à la structure du véhicule. Ces forces sont dirigées en général suivant l'axe des demiarbres et sont

appliquées à l'ensemble de transmission d'énergie.

L'amplitude de ces forces dépend du couple transmis et des conditions de conduite, des vitesses de virage, de la répartition des poids, de l'inclinaison des roues, de la charge du véhicule et d'autres facteurs. De telles forces ont été écartées des demi-arbres et de leurs joints universels soit par les constituants de la suspension qui relient les roues à la structure du châssis du véhicule, soit par une autre structure ajoutée aux demi-arbres eux-mêmes. En général, on utilise deux types de joints universels destinés à transmettre un couple dans les demi-arbres, les joints de cardan ou de Hookes, et les joints homocinétiques. Le joint de cardan comporte deux étriers ayant des branches parallèles distantes, raccordées par un croisillon ayant des axes montés sur les étriers par l'intermédiaire de roulements. Dans un mode de réalisation de joint de cardan, le croisillon comporte un bloc et deux axes, un axe étant plus petit que l'autre. Même lorsqu'on utilise des matériaux de grande qualité, les contraintes de dimension limitent l'aptitude du joint à transmettre les forces de poussée axiale qui peuvent soumettre les axes à des contraintes qui sont des multiples des contraintes associées à la transmission du couple. En outre, les contraintes s'additionnent de façon gênante, par addition vectorielle. Cependant, l'inconvénient le plus grand de l'utilisation des joints de cardan dans les demi-arbres des suspensions à roues indépendantes utilisées pour les roues menantes des véhicules est la restriction très importante de l'angle d'articulation permis par les joints sous l'action de couples importants. En effet, ces joints ne donnent pas un rapport constant de vitesse, c'est-à-dire que, lorsque l'un des étriers est entraîné à une vitesse angulaire constante, la vitesse angulaire de l'autre étrier varie cycliquement, l'amplitude de variation croissant lorsque l'angle d'articulation du joint augmente. Ceci provoque la création de contraintes dynamiques accrues dans le joint et l'apparition de bruit et de vibration dans le

véhicule lorsque les forces sont transmises par le joint.

Ces contraintes accrues provoquent une usure inacceptable du joint, augmentant encore les variations de la vitesse angulaire et limitant l'aptitude du joint à transmettre un couple élevé. Les tolérances normales de fabrication d'un tel joint peuvent introduire par elles-mêmes des vibrations

inacceptables.

En conséquence, l'utilisation de ces joints dans les véhicules est limitée en général aux applications dans lesquelles l'articulation est notablement inférieure à 10 et habituellement à 3 . Même dans ce cas, d'autres structures peuvent être utilisées afin qu'elles empêchent l'application des forces de poussée axiale aux joints. Par exemple, le brevet britannique n 765 659 décrit l'utilisation d'un joint universel de cardan destiné à transmettre un couple seul, alors qu'un arrangement à rotule est placé autour du joint afin qu'il en élimine les forces axiales. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique n0 3 112 809 décrit l'utilisation de joints universels de cardan pour l'accouplement des extrémités interne et externe d'un pont à arbres porteurs, mais les forces latérales sont encaissées par le pont lui-même ainsi que par un ressort à lame monté en porte à faux. Les joints peuvent absorber des forces axiales bien supérieures à celles qui sont subies dans ces conditions, mais ces conditions sont limitées à l'utilisation des joints uniquement comme organes menants et non comme organes de suspension. Il faut des organes supplémentaires de suspension. On a utilisé jusqu'à présent des joints homocinétiques ou à rapport constant de vitesse dans les demi-arbres des suspensions à roues menées indépendantes afin d'éviter les inconvénients précités des joints de cardan. Les joints homocinétiques sont bien connus, comme décrit par exemple dans les brevets des Etats-Unis d'Amérique n 2 046 584, 3 162 026, 3 688 521, 3 928 985, 4 240 680 ou 4 231 233. Cependant, ces joints n'ont aussi été utilisés que pour la transmission des couples. Dans ces joints, les couples sont transmis entre un organe externe et un organe interne qui est monté à l'intérieur du premier, par des billes, chaque bille coopérant avec une paire de gorges en regard formées dans les organes du joint. Les billes sont maintenues par une cage dans un plan commun, cette cage ayant une surface externe en forme de partie de sphère qui coopère avec une surface interne en forme de partie de sphère de l'organe externe du joint, une surface interne en forme de partie de sphère coopérant avec une face externe en forme de partie de sphère formée sur l'organe interne. Les billes occupent des fenêtres formées dans la cage. La configuration de la cage et/ou des gorges des organes du joint est telle que, lorsque le joint est articulé, le plan des centres des billes recoupe l'angle des arbres menant et mené associés aux deux organes du joint suivant la bissectrice. En pratique, il reste des espaces radiaux entre les surfaces interne et externe en forme de partie de sphère de la cage et les surfaces coopérantes en forme de partie de sphère des organes des joints, afin que ces surfaces puissent être lubrifiées et

que la quantité de chaleur dégagée ne soit pas excessive.

Lorsqu'un tel joint transmet un couple en étant articulé, les effets géométriques et de frottement créés à l'intérieur du joint provoquent un déplacement des organes interne et externe l'un par rapport à l'autre afin que le jeu créé soit supprimé. Les billes logées dans des paires diamètralement opposées de gorges sont poussées en sens opposés si bien que la cage pivote ou bascule d'une certaine manière par rapport aux organes du joint. Des parties d'extrémités des surfaces en forme de partie de sphère de la cage sont en appui radialement contre les

surfaces en forme de partie de sphère des organes du joint.

Ce contact incliné est toléré afin que les effets indésirables du frottement par contact plus important des surfaces avec des jeux plus petits soient évités, mais des forces axiales sont créées à l'intérieur du joint lorsqu'un couple est transmis. Ces forces peuvent être en pratique de l'ordre de 1500 N, dans le cas de la transmission du couple

maximal, pour des angles extrêmes d'articulation.

Bien que les joints universels de type homocinétique puissent s'opposer à de telles forces créées intérieurement, on a habituellement isolé ces joints des forces de suspension lors de l'utilisation dans des demiarbres de suspension à roues indépendantes des véhicules à moteurs. La disposition habituelle utilisée dans les demi-arbres est telle qu'un joint homocinétique est de type plongeant ou déplaçable axialement, permettant un déplacement axial relatif des organes du joint, alors que le joint de l'autre extrémité de l'arbre est d'un type

"fixe" ne permettant pas un tel mouvement axial.

Un exemple d'isolement d'un joint universel utilisé dans un demi-arbre par rapport aux forces de suspension est décrit dans le brevet des Etats- Unis d'Amérique n 3 709 314. Les roues sont supportées par rapport à la structure du véhicule par des bras supérieur et inférieur

sous forme de chevalets, pouvant osciller verticalement.

Les demi-arbres ne participent pas à la détermination de la position des roues par rapport au véhicule et sont donc

dégagés de toutes les forces.

Cependant, la présente invention reconnaît et utilise le fait que la construction des joints homocinétiques classiques, indiquée précédemment, est suffisamment robuste et durable pour que ces joints puissent supporter certaines des forces de la suspension en plus des forces axiales de poussée créées intérieurement, pendant l'utilisation. Grâce à l'utilisation de demi-arbres comprenant de tels joints universels comme organes de suspension dans une suspension à roues indépendantes, d'autres organes de la suspension peuvent devenir superflus et on peut utiliser de nouveaux arrangements de suspension permettant une amélioration des caractéristiques de poids, d'encombrement et de co t, d'une manière importante. La

présente invention concerne une telle suspension.

En particulier, l'invention concerne une suspen-

sion dans laquelle un différentiel peut être supporté afin que la garde au sol soit maximale sans que l'espace du compartiment à bagages disponible dans le véhicule soit

réduit d'une manière correspondante.

L'invention concerne une suspension indépendante pour un ensemble à roue d'un véhicule ayant une structure formant un châssis, comprenant: un dispositif transversal de support articulé sur la structure du chassis afin qu'il puisse pivoter autour d'un axe transversal de support, un dispositif de transmission d'énergie ayant un axe d'entrée sensiblement perpendiculaire à l'axe

transversal de support et monté sur le dispositif trans-

versal de support afin qu'il pivote avec celui-ci autour de

l'axe transversal, et ayant un axe moteur disposé trans-

versalement et en arrière de l'axe transversal de support, en direction sensiblement parallèle à celui-ci et à une distance de décalage, un joint universel interne monté sur un côté du dispositif de transmission d'énergie, sur l'axe moteur,

afin qu'il délimite un axe d'oscillation sensiblement paral-

lèle à l'axe d'entrée mais décalé latéralement par rapport à ce dernier, un joint universel de sortie monté sur l'ensemble à roue, un arbre menant reliant les joints universels interne et externe afin qu'il détermine une longueur d'oscillation entre eux et destiné à transmettre à la fois le couple moteur et les forces de poussée axiale entre eux, tout en permettant l'oscillation de l'ensemble

à roue à la longueur d'oscillation autour de l'axe d'oscil-

lation, un dispositif résistant au déplacement des roues, couplé à l'ensemble à roue et au dispositif transversal

de support et destiné à s'opposer au déplacement de l'en-

semble à roue par rapport à la structure du châssis du

véhicule autour de l'axe d'oscillation et de l'axe trans-

versal de support, l'arrangement permettant le pivotement du dispo- sitif de transmission d'énergie autour de l'axe moteur

lorsque le dispositif qui oppose une résistance au dépla-

cement de la roue se déplace autour de l'axe d'oscillation

ou autour de l'axe transversal de support.

Dans un mode de réalisation de l'invention, le dispositif qui résiste au déplacement de la roue comporte un dispositif résistant fonctionnant par torsion, plus précisément une barre longitudinale de torsion, ayant une extrémité de montage fixée à la structure du chassis du véhicule en avant du dispositif transversal de support et une extrémité pivotante supportée par le dispositif transversal de support afin qu'il puisse pivoter autour

de l'axe d'oscillation sous l'action d'une force de tor-

sion. Un bras a une extrémité raccordée à l'ensemble à roue et une extrémité raccordée à l'extrémité pivotante de la barre de torsion. Le bras oscillant et la barre de torsion coopèrent à la résistance au déplacement autour

de l'axe d'oscillation et de l'axe transversal de support.

Une caractéristique de l'invention est le montage

pivotant du dispositif de transmission d'énergie (diffé-

rentiel) autour de l'axe transversal de support. Le diffé-

rentiel peut ainsi pivoter lorsque les roues se déplacent

verticalement par rapport à la structure du véhicule.

Comme décrit dans la suite, la garde au sol et l'espace du compartiment à bagage peuvent ainsi être augmentés par rapport à l'utilisation d'ensembles différentiels

montés de manière classique.

D'autres caractéristiques et avantages de l'inven-

tion seront mieux compris à la lecture de la description

qui va suivre d'exemples de réalisation et en se référant

aux dessins annexés sur lesquels: -

la figure 1 est une élévation schématique de l'arrière d'une suspension selon l'invention; la figure 2 est une vue en plan de la suspension; la figure 3 est une perspective d'une partie de la suspension, avec des parties arrachées; la figure 4 est une élévation en coupe partielle d'un exemple de joint homocinétique qui convient à la suspension selon l'invention; la figure 5 est une élévation latérale suivant les flèches 5 de la figure 2; et les figures 6 et 7 sont des élévations latérales schématiques représentant les positions des différents éléments de la suspension dans diverses conditions de fonctionnement. Les figures représentent un véhicule à moteur à quatre roues comprenant une carrosserie 5 montée sur

une structure 10 d'un châssis. Cette structure a un chas-

sis 12 ayant un premier et un second longeron 14 et 16

et au moins une traverse placée entre eux et fixée conve-

nablement à ceux-ci. L'expression "structure formant chassis" utilisée dans le présent mémoire est destinée à désigner aussi le cas d'un véhicule de type monocoque dans lequel des éléments du chassis font partie de la carrosserie du véhicule. L'organe transversal de support

est représenté sous forme d'un tube transversal 18, indi-

qué sur la figure 2, les extrémités externes du tube étant supportées par des coussinets 20 et 21 portés par les deux longerons 14 et 16 afin qu'elles puissent tourner et permettre une rotation autour d'un axe transversal 19

qui est coaxialà l'axe du tube 18.

Un différentiel 24 d'un ensemble de transmission d'énergie est suspendu au tube transversal 18 par un dispositif de montage sous forme d'une plaque 26 de montage

qui a une extrémité arrière 28 fixée au carter du diffé-

rentiel 24 par un dispositif convenable, par exemple des boulons 30. L'extrémité avant 32 de la plaque 26 de montage du différentiel aboutit à une lèvre partiellement courbée 34 fixée à la périphérie 36 du tube transversal 18

par des soudures 38 comme indiqué sur la figure 5. L'extré-

mité 42 d'entraînement d'un arbre 44 de propulsion, mieux

représentée sur les figures 5 et 6, est couplée à l'extré-

mité d'entrée du différentiel 24 par un accouplement universel tel qu'un joint de cardan 40, et est couplée par un autre joint universel 47 à une source d'énergie motrice, par exemple un moteur à combustion interne (non représenté). L'arbre 44 de propulsion transmet de manière connue le couple moteur autour d'un axe 45 d'arbre de propulsion, placé entre le premier et le second longeron 14 et 16, du moteur audifférentiel 24 qui renvoiele couple moteur à des demi-arbres latéraux, autour d'un axe 25 de

sortie du différentiel.

Le véhicule comporte en outre une suspension pour l'ensemble 50 à roue motrice. Chaque suspension comprend au moins une première partie 52 et une seconde partie 54 de suspension indépendante de chaque ensemble

à roue motrice par rapport à une surface 56 d'entra -

nement ou de roulement, par l'intermédiaire d'un ensemble respectif à roue. Chaque des premières parties 52 est

constituée par l'ensemble respectif à demi-arbre, compre-

nant un joint homocinétique interne 60 couplé par un organe 62 d'arbre d'entraînement ou demi-arbre à un joint homocinétique externe 64. Le joint homocinétique interne est monté d'un côté du différentiel 24 par des goujons convenables 46 et le joint homocinétique externe 64 est monté sur un ensemble à roue 50 afin qu'il entraîne en rotation la roue 50 autour d'un axe 51 comme représenté par exemple dans le brevet des Etats- Unis d'Amérique

n 4 231 233.

Chacun des joints homocinétiques interne et externe

et 64 est de préférence d'un type fixe connu, c'est-à-

dire sans déplacement axial, tel que représenté plus en détail sur la figure 4, et il comporte un organe interne et un organe externe assurant l'accouplement des arbres qui se recoupent suivant un angle A, appelé aussi "angle d'articulation". L'articulation de l'ensemble est normalement de l'ordre de 3 à 6 degrés lorsque le véhicule est au repos mais, lorsqu'il est à pleine charge ainsi qu'en cas de rebondissement et de cahot d'une roue,

il peut atteindre 10 à 15 degrés et même plus.

Dans certaines applications, l'un au moins des joints homocinétiques 60 et 64 peut aussi être d'un type plongeant, télescopique ou à cannelures tel que représenté dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 3 688 621, dans la mesure o ces différents types, à l'une ou l'autre extrémité de leur déplacement axial, peuvent transmettre les forces axiales et font partie d'une suspension à

roues indépendantes de la même manière qu'un joint homociné-

tique de type fixe. En outre, certaines applications peuvent. nécessiter que seul le joint interne soit du type homocinétique, l'accouplement externe pouvant être

d'un autre type universel au non.

Chaque seconde partie 54 comporte un ensemble destiné à résister au déplacement de la roue, sous forme d'un bras oscillant 70 et une barre de torsion 72 coopérant avec le tube transversal 18. Chaque bras oscillant 70 a une extrémité 74 tournée vers la roue et une extrémité 76 tournée vers une barre de torsion. L'extrémité 74 est

articulée sur l'ensemble 58 à roue, par exemple une articu-

lation 80, et l'extrémité 76 a un tronçon axial 82 qui a un logement hexagonal 84 destiné à contenir une extrémité 86 de forme hexagonale de la barre de torsion 72. L'a u t r e extrémité de cette barre 72 est convenablement maintenue et fixée à la fois axialement et circonférentiellement sur une extrémité avant 13 du chassis 12, de manière

convenable, par exemple par un autre arrangement 88 com-

prenant un boulon et un logement de forme hexagonale Comme l'indique clairement la figure 3, chaque barre

de torsion 72 tourillonne dans un coussinet 92 convena-

blement fixé au tube transversal 18, par exemple par des viroles 94 et 96 de montage ayant des plats 98 empêchant un glissement circonférentiel. La première et la seconde partie 52 et 54 de suspension oscillent ou pivotent autour 1 1

d'un axe 53 d'oscillation correspondant à l'axe longi-

tudinal de la barre de torsion aligné sur le centre d'arti-

culation homocinétique du joint homocinétique interne 60.

La -première et la seconde partie 52 et 54 de suspension pivote aussi autour de l'axe transversal 19. Cependant, la tendance au pivotement autour de chacun de ces axes est contrecarrée et amortie par l'ensemble d'une manière

qui apparaît plus clairement dans la description du fonc-

tionnement.

Le fonctionnement de la suspension à rouesindépen-

dantes selon l'invention apparaît mieux en référence aux trois positions schématiques représentées sur la figure 6. Sur celle-ci, la position I représente l'état normal dans lequel la seule force appliquée au véhicule,

en plus de son propre poids, est celui du conducteur.

L'arbre 44 de propulsion est légèrement incliné vers le haut du moteur vers le différentiel 24, et ce dernier est légèrement incliné vers le bas, vers l'arrière, de

l'axe transversal 19 à un axe 25 de sortie du différentiel.

La position II représente l'état à pleine charge dans lequel le véhicule est chargé par l'équivalent de cinq passagers dans le compartiment des passagers et le poids correspondant à 135 kg dans le compartiment à bagages (coffre). La position III représente l'état normal sans charge dans lequel le châssis du véhicule est soulevé au-dessus du sol jusqu'à ce que les roues décollent juste ou tournent librement. La suspension à roues indépendantes

est réalisée de manière que dans toutes les autres condi-

tions normales, y compris le cahot, le rebondissement et les virages, les positions soient comprises entre

les différentes positions I, II et III.

Les positions de l'axe 19 dans les trois conditions sont indiquées par 19', 19" et 19"', et les positions

des autres éléments sont indiquées de manière analogue.

Dans la position II à pleine charge, le châssis 12 du véhicule et le tube transversal 18 sont déplacés vers le bas, vers la surface 56 de la route comme indiqué sur les figures 5 à 7, ou dans le plan de la figure comme indiqué sur la figure 2. On suppose qu'il n'existe aucun cahot ou rebond de la roue motrice 50 par rapport à la surface 56 de roulement, chaque roue motrice 50 ayant alors tendance à osciller vers le haut par rapport au châssis 12 du véhicule autour -de l'axe transversal 19 et de l'axe d'oscillation 53. Cependant, ce mouvement subit la résistance due à la rigidité à la torsion de chaque barre de torsion 72 et le mouvement vers le haut autour de l'axe transversal 19 rencontre la résistance de la rigidité longitudinale à la flexion de chaque barre de

torsion 72.

Comme le différentiel peut pivoter autour de l'axe transversal 19 ainsi qu'autour de l'axe 25 de sortie du différentiel, ce différentiel 24 descend par rapport à la surface 56 de roulement d'une proportion déterminée, de préférence inférieure au tiers, de la descente du châssis 12 au niveau du tube transversal 18 par rapport

à la surface 56 de roulement. Le rapport exact des dépla-

cements du différentiel et du châssis est fixés -par divers paramètres, notamment les constantes élastiques, les angles normaux et extrêmes d'articulation, la charge axiale et latérale transmise par le joint homocinétique interne, la longueur du bras oscillant 70, le volume voulu pour le compartiment à

bagages et évidemment la garde au sol minimale voulue.

Par exemple, lorsque la réalisation doit assurer une légère descente ou articulation d'au moins trois degrés du joint homocinétique interne 60 vers l'extérieur de

chaque roue motrice 50, la roue motrice 50 exercer norma-

lement une force axiale dirigée vers le haut sur le joint homocinétique interne 60 par l'intermédiaire de l'arbre d'entraînement 62. Cette force ascendante a tendance à maintenir le centre du différentiel 24 dans sa position normale I, bien que l'extrémité avant du différentiel 24 pivote vers le bas, dans le sens des aiguilles d'une montre sur la figure 6, autour de l'axe 51 de la roue, lorsque l'extrémité avant du différentiel 24 suit le

mouvement de descente du tube transversal 18.

Lorsque le véhicule descend une surface plate 56 en charge normale, par exemple avec juste le conducteur, la suspension est réalisée de manière que l'axe de sortie du différentiel 25 qui coïncide avec l'axe de l'organe

menant du joint homocinétique interne 60,soit placé horizon-

talement au-dessus de l'axe 51 de la roue motrice 50 comme l'indique la figure 5. Ce décalage est compensé par un angle d'articulation vers le haut de 3 ou 4 degrés entre les organes interne et externe de chaque joint homocinétique. En outre, la suspension est réalisée de manière qu'elle assure un léger pivotement vers l'arrière de l'axe vertical 22 du différentiel 24 dans le sens contraire des aiguilles d'une montre sur la figure 5, de l'axe normal 55 vers la surface de roulement 56. Ce léger

pivotement vers l'arrière de l'axe vertical 22 du diffé-

rentiel 24 autour de l'axe transversal 18 est accru, comme l'indique mieux la figure 6, lorsque la roue motrice 50 descend par rapport au tube transversal 18, si bien que le différentiel 24 et l'arbre 44 se déplacent vers la position III sans charge par rapport à la position normale I. Par exemple, si la roue motrice 50 se déplace vers le bas ou dans le plan de la feuille de papier comme l'indique la figure 2, par exemple par passage dans un nid de poule, cette descente rencontre la résistance due à la coopération de la barre de torsion 72 avec le bras oscillant 70 autour de l'axe d'oscillation 53. En

outre, ce mouvement descendant rencontre aussi la résis-

tance de flexion autour de l'axe transversal 19, transmise à l'extrémité 86 du bras oscillant 70 par flexion de

la barre de torsion 72.

Le coussinet annulaire 92 et la coupelle du cous-

sinet transfèrent au tube transversal 18 la résistance de flexion longitudinale de la barre de torsion 72 afin que la descente de la roue motrice 50 autour de l'axe transversal 19 ainsi que la descente du différentiel 24 autour de cet axe du fait de la fixation de la plaque 26 de montage du différentiel au tube transversal 18,

rencontre une résistance.

Inversement, lorsque la roue passe sur une bosse, le train moteur prend la position à pleine charge II qui est abaissée par rapport à la position normale I, l'axe vertical 22 du différentiel 24 pivotant vers l'avant

en passant par l'axe normal 55 vers la surface de rou-

lement, autour de l'axe transversal 19 du tube transversal 18.

Comme l'indique clairement la figure 7, la suspen-

sion laisse une garde au sol C entre le bord inférieur 23 du différentiel et la surface 56 de roulement lorsque les roues motrices 50 passent sur une bosse. Cette garde au sol C a été déterminée camne étant aumoins égale au double de la garde au sol D d'une suspension classique à roues

indépendantes par rapport à la surface de roulement 56.

Cette grande différence est due au fait que, dans une suspension classique, le différentiel est directement monté sur le chassis et n'est pas articulé sur celui-ci, comme l'enseigne l'invention. Dans une suspension classique, le différentiel est directement monté sur un organerigide du chassis et se déplace verticalement, réduisant ainsi la garde au sol normal à la distance D lorsque le véhicule est soumis à des forces, vers la position II à pleine charge, ou lorsqu'une roue passe sur une bosse, ou -dans ces deux cas. Cependant, selon l'invention, la charge du véhicule vers la position II à pleine charge provoque un pivotement vers l'avant du différentiel 24 autour

de l'axe transversal 19 et de l'axe de sortie 25 du diffé-

rentiel étant donné les mouvements de flexion vers l'avant autour de l'axe transversal 19 du tube 18 imposés par

les roues motrices 50 par l'intermédiaire des bras oscil-

lants 70.

Bien que le différentiel 24 pivote donc autour de l'axe transversal 19, son déplacement rectiligne par rapport à la surface 56 de roulement ne correspond qu'à une partie prédéterminée du déplacement linéaire du châssis

12 par rapport à la surface 56 de roulement. En consé-

quence, non seulement la garde au sol C est plus grande

mais encore la suspension selon l'invention permet l'uti-

lisation d'un plus grand espace pour le compartiment à bagages entre la partie supérieure 27 du différentiel 24 et la partie inférieure du compartiment 29 à bagages, et permet aussi l'utilisation de tunnel plus étroit ou plus petit pour le passage des arbres d'entraînement

(non représentés).

Bien que le dispositif qui résiste au déplacement

des roues, comprenant la seconde partie 54 de la suspen-

sion, comprenne, dans le mode de réalisation préféré, un bras oscillant 70 et une barre longitudinale de torsion

72, les hommes du métier peuvent noter que d'autres dispo-

sitifs destinés au résister au déplacement des roues-

peuvent être utilisés dans la mesure o le différentiel 24 peut pivoter autour de l'axe transversal 19 et de

l'axe 25 de sortie du différentiel. Par exemple, la résis-

tance à la flexion longitudinale assurée par les barres de torsion 72 peut aussi être assurée par un dispositif équivalent tel qu'un dispositif hydraulique de mise à niveau et/ou d'amortissement, ou par un ressort hélicoïdal agissant à des emplacements convenables de la plaque

26 de montage du différentiel ou de l'ensemble 58 à roue.

En outre, il apparaît que le bras oscillant 70 peut être fixé à d'autres parties de la barre de torsion 72, par

exemple en avant du tube transversal 18.

Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux dispositifs qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples

non limitatifs sans sortir du cadre de l'invention.

Claims (19)

REVENDICATIONS

1. Suspension indépendante destinée à un ensemble à roue d'un véhicule comprenant une structure formant un châssis, ladite suspension étant caractérisée en ce qu'elle comprend: un dispositif transversal de support (18) articulé sur la structure du châssis et destiné à pivoter autour d'un axe transversal de support, un dispositif de transmission d'énergie (24) ayant un axe d'entrée sensiblement perpendiculaire à l'axe transversal de support et monté sur le dispositif transversal de support afin qu'il pivote avec celui-ci autour de l'axe transversal de support et ayant un axe d'entraînement disposé transversalement et placé en arrière

de l'axe transversal de support et sensiblement paral-

lèlement à celui-ci, à une distance de décalage, un joint homocinétique interne (60) monté sur le côté du dispositif de transmission d'énergie (24)

sur l'axe d'entraînement afin qu'il délimite un axe d'oscil-

lation sensiblement parallèle à l'axe d'entrée mais décalé latéralement par rapport à celui-ci,

un joint universel externe (64) monté sur l'en-

semble à roue, un arbre d'entraînement (62) reliant les joints interne et externe afin qu'il détermine une longueur d'oscillation entre eux et destiné à transmettre à la fois un couple moteur et des forces de poussée axiale, tout en permettant une oscillation de l'ensemble à roue

à ladite longueur d'oscillation autour de l'axe d'oscilla-

tion, un dispositif (72) opposant une résistance par torsion, ayant une extrémité de montage, une extrémité

pivotante et une longueur de torsion entre elles, ce dis-

positif étant placé suivant l'axe d'oscillation et lui étant sensiblement coaxial, l'extrémité de montage étant fixée à la structure du châssis du véhicule notablement en avant du dispositif transversal de support, l'extrémité pivotante étant supportée de manière articulée par le dispositif transversal de support afin qu'elle puisse pivoter par rapport à celui-ci sous l'action d'une force

de torsion exercée autour de l'axe d'oscillation à l'extré-

mité pivotante, et un bras (70) placé entre l'axe transversal de support et l'axe d'entraînement et ayant une extrémité raccordée à l'extrémité pivotante du dispositif présentant une résistance par torsion et une extrémité raccordée à l'ensemble à roue si bien que le bras coopère avec le dispositif présentant une résistance par torsion à l'application d'une force de résistance à l'oscillation de la roue autour de l'axe d'oscillation, la disposition étant telle que les joints universels (60, 64) subissent une articulation compensant le pivotement du dispositif de transmission d'énergie autour de l'axe transversal de support et compensant aussi l'oscillation de la roue autour de l'axe d'oscillation, ce mouvement étant limité par coopération entre le bras et le dispositif pivotant

exerçant une résistance par torsion.

2. Suspension selon la revendication 1, caracté-

risé en ce que le dispositif de transmission d'énergie comprend un différentiel (24) couplé par un joint universel

(40) à un arbre de propulsion (44).

3. Suspension selon la revendication 2, caracté-

risée en ce que le joint universel (40) est placé sur l'axe d'entrée, près de l'axe transversal de support (19).

4. Suspension selon l'une des revendications

2 et 3, caractérisée en ce qu'une plaque de fixation

(26) assure le raccordement du différentiel (24) au dis-

positif transversal de support (18).

5. Suspension selon l'une quelconque des revendi-

cations précédentes, caractérisée en ce que le dispositif transversal de support (18) comporte un tube ayant une première et une seconde extrémité, placé transversalement à l'extérieur du dispositif (72) exerçant une résistance par torsion et articulé sur des paliers (20, 21) placés

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dans la structure formant le châssis du véhicule.

6. Suspension selon l'une quelconque des revendi-

cations précédentes, caractérisée en ce qu'un amortisseur de vibration supporte l'extrémité pivotante du dispositif exerçant une résistance par torsion par rapport au dispo-

sitif transversal de support (18).

7. Suspension selon l'une quelconque des revendi-

cations précédentes, caractérisée en ce qu'une plaque élastique (26) de fixation raccorde le dispositif de transmission d'énergie au dispositif transversal de support (18), et un dispositif élastique supporte le dispositif exerçant une résistance par torsion sur le dispositif transversal de support afin que les vibrations et le bruit associés au dispositif de transmission d'énergie

soient supprimés.

8. Suspension selon l'une quelconque des revendi-

cations précédentes, caractérisée en ce que la longueur d'oscillation est rendue maximale par réduction au minimum du décalage latéral du joint homocinétique interne (60) à partir de l'axe de transmission d'énergie, si bien que le changement d'inclinaison de la roue est minimal

lorsque celle-ci oscille autour de l'axe d'oscillation.

9. Suspension selon l'une quelconque des revendi-

cations précédentes, caractérisée en ce que le montage du dispositif de transmission d'énergie (24) est destiné à réduire au minimum les variations de garde au sol entre le dispositif de transmission d'énergie et une surface de roulement, lorsque la distance séparant la structure

du châssis et la surface de roulement varie.

10. Suspension selon l'une quelconque des revendi-

cations précédentes, caractérisée en ce que le bras (70) coopère avec une partie suffisante de la longueur du dispositif (72) exerçant une résistance par torsion afin que, en coopération avec celui-ci, il oppose une résistance à l'oscillation de la roue autour de l'axe d'oscillation, et il coopère aussi avec le dispositif transversal de support afin qu'il s'oppose au pivotement du dispositif de transmission d'énergie autour de l'axe transversal,

si bien que la garde au sol entre le dispositif de trans-

mission d'énergie et une surface de roulement reste sensi-

blement constante.

11. Suspension à roues indépendantes destinée à un ensemble à roue d'un véhicule ayant une structure formant un chassis, caractérisée en ce qu'elle comprend: un dispositif transversal de support (18) articulé sur la structure du châssis afin qu'il puisse pivoter autour d'un axe transversal de support, un dispositif de transmission d'énergie (24) ayant un axe d'entrée sensiblement perpendiculaire à l'axe transversal de support et monté sur le dispositif transversal de support afin qu'il pivote avec celui-ci autour d'un axe transversal et ayant un axe d'entraînement disposé transversalement et placé à distance de l'axe

transversal de support, en arrière de celui-ci et sensi-

blement parallèlement à celui-ci, à une distance de déca-

lage, un joint universel interne monté d'un côté du

dispositif de transmission d'énergie sur l'axe d'entraî-

nement afin qu'il délimite un axe d'oscillation sensiblement parallèle à l'axe d'entrée mais décalé latéralement par rapport à celui-ci,

un joint universel externe (64) monté sur l'en-

semble à roue, un arbre d'entraînement (62) reliant les joints universels interne et externe afin qu'il délimite une longueur d'oscillation entre eux, et destiné à transmettre à la fois le couple moteur et des forces axiales de poussée entre eux tout en permettant une oscillation de l'ensemble à roue à ladite longueur d'oscillation autour de l'axe d'oscillation, un dispositif (72) destiné à résister au déplacement de la roue, couplé à l'ensemble à roue et au dispositif

transversal de support et destiné à résister au dépla-

cement de l'ensemble à roue par rapport à la structure

du châssis du véhicule à la fois autour de l'axe d'oscil-

lation et autour de l'axe transversal de support,

l'arrangement permettant le pivotement du dispo-

sitif de transmission d'énergie (24) autour de l'axe d'entraînement lorsque le dispositif exerçant une résis- tance s'opposant au déplacement de la roue se déplace autour de l'axe d'oscillation ou de l'axe transversal

de support.

12. Suspension selon la revendication 11, caracté-

risée en ce que l'un des joints universels interne et

externe (60, 64) est un joint homocinétique.

13. Suspension selon la revendication 12, caracté-

risée en ce que ledit joint est un joint homocinétique

axialement fixe.

14. Suspension selon la revendication 11, caracté-

en ce que le dispositif destiné à opposer une résistance au déplacement de la roue comporte un dispositif (72) exerçant une résistance par torsion, fixé à la structure du châssis du véhicule et au dispositif transversal de support afin qu'il résiste au déplacement autour de l'axe d'oscillation.

15. Suspension selon la revendication 11, caracté-

risée en ce que le dispositif qui exerce une résistance au déplacement de la roue comporte un dispositif exerçant une résistance par torsion ou un bras 70 destiné à résister au déplacement autour de l'axe d'oscillation ou de l'axe

transversal de support.

16. Suspension à roue indépendante destinée à un ensemble à roue d'un véhicule ayant une structure formant un châssis, caractérisée en ce qu'elle comprend: un dispositif transversal de support (18) articulé sur la structure formant le châssis afin qu'il puisse pivoter autour d'un axe transversal, un dispositif de transmission d'énergie (24) raccordé au dispositif transversal de support, ayant un axe de sortie, et un joint homocinétique interne monté sur l'axe de sortie et destiné à transmettre les forces latérales le long de l'axe de sortie, un pivot porté par le dispositif transversal de support afin qu'il puisse pivoter autour d'un axe d'oscillation, par l'intermédiaire du joint homocinétique interne, en direction sensiblement perpendiculaire à l'axe transversal et à l'axe de sortie, et un bras (70) raccordant l'ensemble à roue au pivot afin que le dispositif de transmission d'énergie puisse pivoter par rapport à au moins deux des axes choisis

parmi l'axe de sortie, l'axe transversal et l'axe d'oscil-

lation.

17. Suspension selon la revendication 16, caracté-

risée en ce que le dispositif de transmission d'énergie (24) peut pivoter par rapport au troisième des axes choisis

parmi l'axe de sortie, l'axe transversal et l'axe d'oscil-

lation.

18. Suspension selon la revendication 16, caracté-

risée en ce que le dispositif transversal de support (18) est destiné à se déplacer entre une position normale et une position de pleine charge, et le dispositif de transmission d'énergie (24) est destiné à se déplacer

suivant une proportion prédéterminée de ce déplacement.

19. Suspension à roues indépendantes destinée à un véhicule ayant un ensemble de transmission d'énergie

destiné à transmettre le couple d'un moteur par un diffé-

rentiel à une roue motrice du véhicule placée au contact

d'une surface de roulement, ladite suspension étant carac-

térisée en ce qu'elle comprend: un dispositif transversal de support (18) monté sur le véhicule afin qu'il soit mobile par rapport au véhicule autour d'un premier axe de rotation (19), un second axe de rotation (51) placé à distance en position prédéterminée par rapport au premier axe de rotation, un dispositif (26) de montage de l'ensemble de transmission d'énergie (24) sur le dispositif transversal de support (18) et autour du second axe de rotation afin

que le différentiel pivote autour du premier axe de rota-

tion et du second axe de rotation lorsque le véhicule

se déplace par rapport à la surface de roulement.