FR2675083A1

FR2675083A1 - AXLE SUSPENSION FOR MOTOR VEHICLE.

Info

Publication number: FR2675083A1
Application number: FR9204350A
Authority: FR
Inventors: Weber Georg
Original assignee: Steyr Daimler Puch AG
Current assignee: Steyr Daimler Puch AG
Priority date: 1991-04-12
Filing date: 1992-04-09
Publication date: 1992-10-16
Also published as: IT1263180B; AT402044B; ITMI920817A1; DE4112061A1; FR2675083B1; ATA66992A; ITMI920817A0

Abstract

L'essieu (10) est suspendu au châssis du véhicule par des ressorts à lames (6); il a un corps coudé en U ouvert vers l'arrière pour laisser entre les roues un volume disponible important et il est relié au châssis par une biellette pendulaire (17) le retenant contre la torsion en un point d'articulation (14) situé plus bas que le centre de roulis (K) de l'essieu et que l'axe de roulis (R) de l'ensemble du véhicule.The axle (10) is suspended from the vehicle frame by leaf springs (6); it has a U-shaped bent body open towards the rear to leave a large available volume between the wheels and it is connected to the chassis by a pendulum link (17) retaining it against torsion at an articulation point (14) located more lower than the roll center (K) of the axle and the roll axis (R) of the entire vehicle.

Description

L'invention concerne une suspension d'essieu pour véhicule automobile dansThe invention relates to an axle suspension for a motor vehicle in

laquelle les deux roues sont reliées par un essieu qui est suspendu au châssis du véhicule à l'aide de ressorts à lames disposés en sens longitudinal et qui est retenu en torsion par rapport à ce châssis de véhicu- le. Des suspensions d'essieu de ce genre sont utilisées dans la construction automobile moderne pour les roues arrières des véhicules légers qui sont souvent aussi10 des voitures à roues avant motrices En l'occurrence, le dispositif de retenue a pour rôle de protéger les ressorts à lames contre le coup dit de raquette, dû au couple résistant which the two wheels are connected by an axle which is suspended from the chassis of the vehicle by means of leaf springs arranged in the longitudinal direction and which is retained in torsion with respect to this chassis of vehicle. Axle suspensions of this kind are used in modern automobile construction for the rear wheels of light vehicles which are often also front wheel drive cars. In this case, the role of the retainer is to protect the leaf springs. against the so-called racket blow, due to the resistant torque

lors du freinage.during braking.

Une suspension d'essieu du genre en question est connue d'après le document DE-OS 31 40 367 Les avantages de ce type de suspension simple et bon marché parce que les ressorts guident aussi l'essieu, et avec une construction légère du corps de la voiture car un ressort à lames transmet les forces au corps de la voiture en deux points grandement éloignés l'un de l'autre sont contre-balancés par ses inconvénients: importance des masses non suspendues, encombrement considérable entre les roues et absence de bon comportement de direction en roulement libre En outre, lors de la compression du ressort, le corps de l'essieu se déplace dans le sens de la longueur du véhicule de sorte que le dispositif de retenue, qui représente alors aussi un élément de construction travaillant à la flexion, ne peut pas être An axle suspension of the kind in question is known from DE-OS 31 40 367 The advantages of this type of simple and inexpensive suspension because the springs also guide the axle, and with a light construction of the body of the car because a leaf spring transmits the forces to the body of the car at two points greatly distant from each other are counterbalanced by its drawbacks: the importance of unsprung masses, considerable space between the wheels and absence of good steering behavior in free rolling In addition, during the compression of the spring, the axle body moves in the lengthwise direction of the vehicle so that the retainer, which then also represents a working construction element bending, cannot be

lié fermement au châssis du véhicule. firmly attached to the vehicle chassis.

D'après le document EP-OS 140 845, est certes connu un essieu reliant les deux roues, qualifié communément d'essieu rigide, mais il s'agit là d'un essieu suspendu à des According to document EP-OS 140 845, an axle connecting the two wheels is commonly known, commonly known as a rigid axle, but it is an axle suspended from

ressorts hélicoïdaux Il en résulte une construction nota- coil springs This results in a notable construction

blement plus compliquée et plus coûteuse qui nécessite des éléments de guidage supplémentaires Ces éléments consistent much more complicated and costly which requires additional guide elements These elements consist

en deux bras de liaison qui forment avec l'essieu un quadri- in two connecting arms which form a quadri-

latère articulé, et en un élément de retenue ayant une articulated laterus, and in a retaining element having a

élasticité déterminée en conséquence, qui certes est mobile en sens vertical, mais ne l'est pas en sens longitudinal. elasticity determined accordingly, which is certainly mobile in the vertical direction, but is not in the longitudinal direction.

Grâce à ce disjonctif de guidage, l'essieu participe à la direction en fonction des forces latérales, c'est-à-dire que, en vue de dessus, l'essieu dans son Thanks to this guiding circuit breaker, the axle participates in the direction according to the lateral forces, that is to say that, when viewed from above, the axle in its

ensemble modifie sa position par rapport au châssis du véhicule Il s'en suit que, du fait des bras de liaison disposés obliquement, et de la présence des ressorts hélicoï-10 daux, l'espace libre entre les roues reste encore restreint. together changes its position relative to the chassis of the vehicle. It follows that, because of the connecting arms arranged obliquely, and the presence of the coil springs, the free space between the wheels is still limited.

L'invention a donc pour but de parvenir à une construction d'essieu aussi peu coûteuse et aussi peu The invention therefore aims to achieve an axle construction as inexpensive and as inexpensive

encombrante que possible qui présente aussi un bon comporte- bulky as possible which also presents a good behavior-

ment de direction en roulement libre. free running steering.

Ce résultat est obtenu par l'invention grâce au fait que le corps de l'essieu est coudé en U vers l'avant et il s'applique contre le châssis du véhicule en un point d'articulation médian, ce point d'articulation étant mobile dans le sens de la longueur du véhicule mais fixe en sens This result is obtained by the invention thanks to the fact that the axle body is bent in a U forwards and it is applied against the chassis of the vehicle at a median articulation point, this articulation point being movable in the length direction of the vehicle but fixed in the direction

vertical.vertical.

Grâce au-coudage en U vers l'avant du corps de l'essieu et parce que la position de ce corps d'essieu dans le véhicule ne change pas, il reste, à cause des ressorts à lames qui rendent superflus les éléments de guidage, beaucoup de place libre, en particulier lorsque le corps d'essieu est coudé presque à angle droit Cet espace libre suffit même au logement d'un accumulateur dans les véhicules à entraînement électrique En outre, en cas de collision, le corps de l'essieu protège alors les occupants Thanks to the U-bend towards the front of the axle body and because the position of this axle body in the vehicle does not change, it remains, because of the leaf springs which make the guide elements superfluous , a lot of free space, especially when the axle body is bent almost at a right angle This free space is sufficient even for the storage of an accumulator in vehicles with electric drive In addition, in the event of a collision, the body of the axle then protects the occupants

contre l'énergie cinétique de l'accumulateur. against the kinetic energy of the accumulator.

Le dispositif de retenue mobile dans le sens longitudinal du véhicule prévu pour le corps de l'essieu tient compte du fait que celui-ci se déplace dans le sens de la marche lorsque les ressorts à lames fléchissent, tout en permettant néanmoins la transmission des couples de réaction The vehicle restraint movable in the longitudinal direction of the vehicle provided for the axle body takes account of the fact that the latter moves in the direction of travel when the leaf springs bend, while nevertheless allowing the transmission of torques reaction

qui prennent naissance lors des accélération et des freina- which arise during acceleration and braking

ges, ce qui, à tout point de vue, bénéficie aux ressorts à lames. De plus, étant donné que la plus grande partie du corps de l'essieu se trouve au voisinage de l'axe de pivotement de ce corps d'essieu au moment de la compres- which, in all respects, benefits the leaf springs. In addition, since most of the axle body is in the vicinity of the pivot axis of this axle body at the time of compression.

sion du ressort, les masses non suspendues sont moindres et la partie disposée transversalement du corps d'essieu peut, avec un dimensionnement approprié, agir comme un stabilisa-10 teur. spring, the unsprung masses are less and the transversely arranged part of the axle body can, with an appropriate dimensioning, act as a stabilizer.

Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, le dispositif de retenue est une biellette pendulaire sensiblement verticale, c'est-à- dire un élément particulièrement peu coûteux et peu encombrant, qui ne gêne pas les mouvements horizontaux du corps d'essieu mais raidit celui- ci en sens vertical et agit aussi en contrariant les According to a preferred embodiment of the invention, the retaining device is a substantially vertical pendulum link, that is to say a particularly inexpensive and space-saving element, which does not hinder the horizontal movements of the axle body but stiffens it vertically and also acts by countering the

oscillations de flexion du corps d'essieu. axle body bending oscillations.

Selon un perfectionnement de l'invention, le point d'articulation est placé sensiblement en alignement avec les points d'articulation avant des ressorts à lames De cette façon, la déviation de la biellette pendulaire est peu According to an improvement of the invention, the articulation point is placed substantially in alignment with the articulation points before the leaf springs. In this way, the deflection of the pendulum link is little

importante et la position de l'axe de roulis est favora- important and the position of the roll axis is favora-

blement influencée L'axe de roulis est la ligne droite badly influenced The roll axis is the straight line

joignant le centre de roulis de l'essieu au point d'articu- joining the roll center of the axle to the point of articulation

lation Sa position détermine le comportement de direction en Its position determines the steering behavior in

roulement libre du véhicule.free rolling of the vehicle.

Enfin, lorsque le point d'articulation est situé plus bas que le centre de roulis et/ou se trouve en dessous de l'axe de roulis, on obtient un axe de roulis incliné vers l'avant et vers le bas, ce qui aboutit au comportement sous-vireur de la direction en roulement libre, généralement souhaité, en cas de roulis du véhicule autour de son axe longitudinal (plus précisément autour de l'axe de roulis) sans que soit modifiée toutefois la position du corps Finally, when the articulation point is located lower than the roll center and / or is below the roll axis, a roll axis is tilted forward and downward, which results the understeering behavior of the free rolling direction, generally desired, in the event of the vehicle rolling around its longitudinal axis (more precisely around the roll axis) without, however, the position of the body being modified

de l'essieu en vue de dessus.of the axle when viewed from above.

Une suspension d'essieu selon l'invention sera décrite ci-après uniquement à titre d'exemple, en référence aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue de côté d'une suspension d'essieu conforme à l'invention; la figure 2 est une vue partielle de dessus qui correspond à la figure 1; la figure 3 est une vue axonométrique, avec An axle suspension according to the invention will be described below only by way of example, with reference to the accompanying drawings in which: FIG. 1 is a side view of an axle suspension according to the invention; Figure 2 is a partial top view which corresponds to Figure 1; Figure 3 is an axonometric view, with

l'axe de roulis représenté.the roll axis shown.

Sur les figure 1 et 2, la référence numérique In Figures 1 and 2, the reference numeral

1 désigne un châssis ou corps de véhicule représenté seu- 1 designates a chassis or body of a vehicle shown only

lement en partie et la référence 2 désigne l'ensemble de l'essieu arrière qui porte sur des fusées à roulements à partly and reference 2 designates the whole of the rear axle which relates to spindles with bearings with

biles 3 des roues 4 et qui est équipé d'amortisseurs 5. biles 3 of the wheels 4 and which is fitted with shock absorbers 5.

L'essieu arrière 2 est suspendu à l'aide de ressorts à lames Rear axle 2 is suspended using leaf springs

6 qui sont montés sur le corps de véhicule 1 par l'intermé- 6 which are mounted on the vehicle body 1 via

diaire d'axes oscillants 7 à l'arrière et d'axes à position diary of oscillating axes 7 at the rear and axes to position

fixe 8 à l'avant.fixed 8 at the front.

Un essieu 10 reliant les deux roues 4 est constitué par un tube cintré ou à profil similaire qui est coudé en U dans l'ensemble De préférence, il est coudé de façon à composer une traverse 11 rectiligne et des bras longitudinaux 12, pour qu'il soit possible de loger, par exemple, un accumulateur 9 dans l'espace existant entre les roues Mais il pourrait s'agir aussi d'une surface de charge surbaissée ou d'un coffre à bagages Les bras longitudinaux 12 peuvent être rectilignes ou bien, comme le montre la figure 1, ils peuvent être incurvés supplémentairement, en An axle 10 connecting the two wheels 4 is constituted by a curved tube or one with a similar profile which is bent in a U-shape as a whole. Preferably, it is bent so as to compose a straight cross-member 11 and longitudinal arms 12, so that it is possible to accommodate, for example, an accumulator 9 in the space existing between the wheels. But it could also be a lowered load surface or a luggage compartment. The longitudinal arms 12 can be straight or else , as shown in figure 1, they can be curved additionally, by

13, en fonction des données d'ordre constructif et géométri- 13, depending on the constructive and geometric data

que relative à l'essieu.than relating to the axle.

Au milieu du corps de l'essieu 10 se trouve un point d'articulation 14 Il est relié par un col 15 au corps de l'essieu 10, mais, comme il est esquissé en trait interrompu sur la figure 1, en 16, il pourrait être disposé In the middle of the axle body 10 is an articulation point 14 It is connected by a neck 15 to the axle body 10, but, as it is sketched in broken lines in FIG. 1, at 16, it might be willing

directement sur ce corps de l'essieu Sur le point d'articu- directly on this axle body On the point of articu-

lation 14 agit, par exemple par l'intermédiaire d'un joint à lation 14 acts, for example by means of a gasket

rotule 18, une biellette pendulaire 17 qui, grâce à un joint à rotule 19 supérieur, agit sur une console 20 reliée fermement au châssis 1 du véhicule. ball joint 18, a pendulum link 17 which, thanks to a ball joint 19 upper, acts on a console 20 firmly connected to the chassis 1 of the vehicle.

Sur la figure 3 sont représentées schémati- quement les relations cinématiques de la suspension d'essieu arrière selon l'invention Le point d'attaque du ressort à lames 6 sur le corps de l'essieu 10 est désigné par la référence B et l'axe d'oscillation d'un bras longitudinal10 rigide fictif correspondant cinématiquement au ressort à lames est désigné par Bo La référence K désigne le centre de roulis qui est situé au milieu de la ligne droite joignant entre eux les deux points B situés de part et d'autre, dans In FIG. 3 are shown schematically the kinematic relationships of the rear axle suspension according to the invention. The point of attack of the leaf spring 6 on the axle body 10 is designated by the reference B and the axis of oscillation of a fictitious rigid longitudinal arm10 kinematically corresponding to the leaf spring is designated by Bo The reference K designates the roll center which is located in the middle of the straight line joining together the two points B located on the side and d other in

le plan de symétrie E vertical des roues. the vertical plane of symmetry E of the wheels.

Avec un essieu rigide habituel avec ressorts à lames selon l'état de la technique, l'axe de roulis S se place parallèlement à la ligne droite joignant entre eux les deux points B, Bo et passe par le centre de roulis K Il est With a usual rigid axle with leaf springs according to the state of the art, the roll axis S is placed parallel to the straight line joining the two points B, Bo and passes through the roll center K It is

dirigé vers l'avant et vers le haut lorsque les deux extrémi- directed forward and upward when the two extremi-

tés du ressort à lames sont articulées à la même hauteur. Leaf spring tees are hinged at the same height.

Mais si, comme le montre la figure 1, les ressorts à lames possèdent chacun un axe avant 8 d'articulation qui est situé plus bas que l'axe arrière 7 d'articulation du ressort à But if, as shown in FIG. 1, the leaf springs each have a front axis 8 of articulation which is situated lower than the rear axis 7 of articulation of the spring to

lames, l'axe de roulies S est sensiblement horizontal. blades, the roll axis S is substantially horizontal.

Avec la suspension de l'essieu selon l'inven- With the axle suspension according to the invention

tion, l'axe de roulis W coïncide avec la ligne droite joignant le centre de roulis K au point d'articulation 14 du corps de l'essieu 10 représenté schématiquement avec la biellette pendulaire 17 Il est à remarquer que cet axe W est incliné vers l'avant et vers le bas et qu'il se trouve sous l'axe de roulement R qui est la ligne droite joignant entre eux les centres de roulis K de l'essieu avant et de l'essieu arrière Cela signifie qu'en cas de roulis du véhicule, le corps de l'essieu se déplace dans le sens du sous-virage quand par exemple dans une courbe, le véhicule s'incline vers l'extérieur, mais dans ce cas seulement Mais comme cet tion, the roll axis W coincides with the straight line joining the roll center K at the articulation point 14 of the axle body 10 shown diagrammatically with the pendulum link 17 It should be noted that this axis W is inclined towards forward and down and it is under the rolling axis R which is the straight line joining the roll centers K of the front axle and the rear axle together. roll of the vehicle, the axle body moves in the direction of understeer when for example in a curve, the vehicle tilts outwards, but in this case only But as this

ajustement n'intervient que lors de la compression du ressort situé du côté de l'extérieur de la courbe et de la détente correspondante du ressort situé du côté de l'intérieur de la5 courbe, il ne s'accompagne d'aucun déplacement latéral du corps de l'essieu. adjustment takes place only during compression of the spring located on the outside of the curve and the corresponding rebound of the spring located on the inside of the curve, it is not accompanied by any lateral displacement of the axle body.

Il est donc extrêmement simple, par le choix de la hauteur du point d'articulation 14, de régler la It is therefore extremely simple, by choosing the height of the articulation point 14, to adjust the

position de l'axe de roulis W et par conséquent d'ajuster à10 volonté le comportement sous-vireur ou sur-vireur du véhicu- position of the roll axis W and consequently to adjust the understeer or oversteer behavior of the vehicle at will

le Sur la figure 3, le point d'articulation 14 est situé plus bas que l'axe avant 8 d'articulation des ressorts à lames et que l'axe de roulis R. Tout en restant dans le cadre de l'invention, il est possible d'apporter des variantes à l'exemple de réalisation représenté Par exemple, la biellette pendulaire 17 peut être constituée différemment et peut être reliée d'une façon différente au point d'articulation 14 et au corps In FIG. 3, the articulation point 14 is situated lower than the front axis 8 of articulation of the leaf springs and than the roll axis R. While remaining within the scope of the invention, it it is possible to provide variants to the embodiment shown. For example, the pendulum link 17 can be made differently and can be connected in a different way to the articulation point 14 and to the body.

de véhicule 1.vehicle 1.

Claims

1 Axle suspension for a motor vehicle in which the two wheels are connected by an axle which is suspended from the chassis of the vehicle by means of leaf springs5 arranged in longitudinal direction and which is retained in torsion with respect to this chassis , characterized in that the axle body (10) is bent in a U-shape towards the front and it is applied against the vehicle chassis at a median point of articulation (14), this articulation point (14 ) being10 movable in the length direction of the vehicle but fixed in

vertical direction.

2 axle suspension according to claim 1, characterized in that the torsional restraint

is a substantially vertical pendulum link (17).

3 axle suspension according to claim 1, characterized in that the articulation point (14) is

essentially found in alignment with the points of articulation

front culation (8) of the leaf springs (6).

4 Axle suspension as claimed

tion 3, characterized in that the articulation point (14) is located lower than the roll center (K) of the axle

and / or the roll axis (R) of the whole vehicle.