FR2710583A1 - Front axle assembly for a motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne un train avant pour véhicule automobile. The present invention relates to a front axle for a motor vehicle.
On connaît de tels trains avant comprenant un élément de liaison inférieur, généralement appelé triangle, qui relie le support ou pivot de roue avant à la structure du véhicule de façon articulée. Le triangle est articulé en deux points, soit directement à la structure du véhicule, soit à un berceau, qui est alors lui-même fixé à la structure du véhicule au moins en quatre points. Such front axles are known comprising a lower connecting element, generally called a triangle, which connects the front wheel support or pivot to the structure of the vehicle in an articulated manner. The triangle is articulated at two points, either directly to the structure of the vehicle, or to a cradle, which is then itself fixed to the structure of the vehicle at least at four points.
Comme cela est connu, le filtrage des bruits et percussions est obtenu en interposant des éléments souples entre la roue avant et la structure du véhicule et constitués par exemple par des articulations élastiques placées au niveau de l'axe de rotation du triangle inférieur. As is known, the filtering of noise and percussion is obtained by interposing flexible elements between the front wheel and the structure of the vehicle and constituted for example by elastic joints placed at the level of the axis of rotation of the lower triangle.
Cependant, ces articulations ne peuvent pas être trop souples, et en particulier les limites du filtrage sont atteintes quand la précision de la direction commence à être altérée. However, these joints cannot be too flexible, and in particular the limits of filtering are reached when the precision of the direction begins to be altered.
C'est la raison pour laquelle une solution connue consiste à conserver aux articulations précitées une raideur importante, mais à disposer en revanche un filtrage entre le berceau et la structure du véhicule. Dans ce cas, la crémaillère de direction est portée par le berceau, ce qui permet de maintenir la précision de direction, car les efforts de direction sont bouclés sur des éléments rigides, la souplesse étant reportée sur la liaison du berceau à la caisse du véhicule. This is the reason why a known solution consists in retaining a considerable stiffness at the aforementioned joints, but on the other hand having filtering between the cradle and the structure of the vehicle. In this case, the steering rack is carried by the cradle, which makes it possible to maintain the steering precision, since the steering forces are looped on rigid elements, the flexibility being transferred to the connection of the cradle to the body of the vehicle. .
Cependant, cette solution connue a pour inconvénient que les berceaux portant la crémaillère de direction sont des cadres lourds, encombrants, et onéreux. De plus, ils nécessitent au moins quatre éléments de filtrage. Enfin, certains berceaux, lors d'un choc frontal du véhicule, sont heurtés violemment par le recul du groupe motopropulseur du véhicule, ce qui se traduit par de fâcheuses conséquences, telles que la transmission de chocs violents au conducteur et aux passagers du véhicule. However, this known solution has the drawback that the cradles carrying the steering rack are heavy, bulky, and expensive frames. In addition, they require at least four filter elements. Finally, some cradles, during a frontal impact of the vehicle, are struck violently by the recoil of the powertrain of the vehicle, which results in unfortunate consequences, such as the transmission of violent shocks to the driver and to the passengers of the vehicle.
La présente invention a pour but d'éliminer les inconvénients ci-dessus des trains avant connus. The object of the present invention is to eliminate the above drawbacks of known front axles.
A cet effet, l'invention propose un train avant pour véhicule automobile, dans lequel chacune des deux roues avant est reliée à la structure du véhicule par un triangle inférieur s'articulant d'une part sur un support pivotant de la roue et d'autre part sur la structure au moyen d'une articulation arrière et d'une articulation avant fixée à l'une des extrémités d'une traverse et qui est caractérisé en ce que la traverse est reliée à la structure du véhicule par ses extrémités au moyen de deux articulations supérieures constituant un axe transversal de basculement pour la traverse et permettant, en cas de choc frontal du véhicule, le recul de la traverse et des articulations avant des triangles. To this end, the invention provides a front axle for a motor vehicle, in which each of the two front wheels is connected to the structure of the vehicle by a lower triangle articulated on the one hand on a pivoting support of the wheel and of on the other hand on the structure by means of a rear joint and a front joint fixed to one end of a cross member and which is characterized in that the cross member is connected to the structure of the vehicle by its ends by means of two upper joints constituting a transverse tilting axis for the cross member and allowing, in the event of a frontal impact of the vehicle, the recoil of the cross member and the front joints of the triangles.
Chaque extrémité de la traverse comprend une potence portant l'une des articulations supérieures précitées. Each end of the crosspiece comprises a bracket carrying one of the above-mentioned upper joints.
De préférence, les articulations supérieures sont constituées de blocs élastiques filtrant les bruits et vibrations transmis des roues avant à la structure du véhicule. Preferably, the upper joints consist of elastic blocks filtering the noise and vibrations transmitted from the front wheels to the structure of the vehicle.
Avantageusement, chaque triangle inférieur comprend un bras avant rigide reliant le support pivotant de la roue à l'articulation avant fixée à l'extrémité de la traverse et un bras arrière qui relie le bras avant à l'articulation arrière fixée à la structure du véhicule et qui est apte à se déformer de manière à permettre le recul du bras avant avec la traverse en cas de choc frontal du véhicule. Advantageously, each lower triangle comprises a rigid front arm connecting the pivoting support of the wheel to the front articulation fixed at the end of the cross-member and a rear arm which connects the front arm to the rear articulation fixed to the structure of the vehicle. and which is able to deform so as to allow the front arm to retreat with the cross-member in the event of a frontal impact from the vehicle.
Le bras arrière présente une forme incurvée facilitant sa déformabilité au choc frontal. The rear arm has a curved shape facilitating its deformability in frontal impact.
L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant plusieurs modes de réalisation de l'invention et dans lesquels:
- la figure 1 représente en perspective un train avant de véhicule automobile, conforme à l'invention;
- la figure 2 représente, en vue de dessus, une variante de réalisation du train avant de l'invention utilisée avec un groupe motopropulseur du véhicule à traction avant
- la figure 3 représente une vue partielle d'éléments du train avant de l'invention après un choc frontal du véhicule; et
- les figures 4 et 5 sont des vues en perspective représentant respectivement deux variantes de réalisation de train avant conforme à l'invention.The invention will be better understood and other objects, characteristics, details and advantages thereof will appear more clearly during the explanatory description which follows, made with reference to the appended schematic drawings given solely by way of example illustrating several modes. of the invention and in which:
- Figure 1 shows in perspective a front axle of a motor vehicle, according to the invention;
- Figure 2 shows, in top view, an alternative embodiment of the front axle of the invention used with a power train of the front-wheel drive vehicle
- Figure 3 shows a partial view of elements of the front axle of the invention after a frontal impact of the vehicle; and
- Figures 4 and 5 are perspective views respectively representing two alternative embodiments of the front axle according to the invention.
Selon le train avant de véhicule automobile représenté en figure 1, chaque roue avant 1 est portée par un support pivotant ou pivot 2 solidaire dans le cas présent d'une jambe 3 du type Mac Pherson reliée à la structure du véhicule par un palier supérieur, non représenté en détail, et schématisé en 4. Le pivot 2 est articulé par une rotule 5 à un élément de liaison inférieur ou triangle 6 s'articulant sur la structure du véhicule au moyen d'une articulation avant 7 fixée à l'une des extrémités d'une traverse 8 et d'une articulation arrière 9 légèrement souple. According to the front axle of a motor vehicle shown in FIG. 1, each front wheel 1 is carried by a pivoting support or pivot 2 integral in the present case with a leg 3 of the Mac Pherson type connected to the structure of the vehicle by an upper bearing, not shown in detail, and shown diagrammatically in 4. The pivot 2 is articulated by a ball joint 5 to a lower connecting element or triangle 6 articulated on the structure of the vehicle by means of a front articulation 7 fixed to one of the ends of a cross member 8 and a slightly flexible rear hinge 9.
Selon l'invention, la traverse 8 est reliée à la structure du véhicule par ses extrémités au moyen de deux articulations supérieures 10 portées respectivement par deux potences 8a de la traverse 8 et constituant un axe transversal de basculement pour la traverse 8 de façon à permettre, en cas de choc frontal du véhicule, le recul de la traverse 8 et des articulations avant 7 des triangles 6. According to the invention, the cross member 8 is connected to the structure of the vehicle by its ends by means of two upper articulations 10 carried respectively by two brackets 8a of the cross member 8 and constituting a transverse tilting axis for the cross member 8 so as to allow , in the event of a frontal impact from the vehicle, the retreat of the cross member 8 and the front joints 7 of the triangles 6.
Les articulations avant 7 sont situées sensiblement dans le plan vertical passant par le centre des roues avant 1 et sont donc supportées par la traverse 8 sensiblement en forme U défini par les deux potences 8a, les deux articulations supérieure 10 étant également situées à proximité de ce plan vertical. The front joints 7 are located substantially in the vertical plane passing through the center of the front wheels 1 and are therefore supported by the cross member 8 substantially in U shape defined by the two brackets 8a, the two upper joints 10 being also located near this vertical plane.
Les deux articulations supérieures 10 sont constituées de blocs élastiques filtrant les bruits et vibrations transmis des roues avant 1 à la structure du véhicule. The two upper articulations 10 consist of elastic blocks filtering the noise and vibrations transmitted from the front wheels 1 to the structure of the vehicle.
Chaque triangle 6 comprend un bras avant rigide 6a reliant la rotule 5 à l'articulation avant 7 et un bras arrière 6b reliant le bras avant 6a à l'articulation arrière 9 fixée directement à la structure du véhicule. Each triangle 6 comprises a rigid front arm 6a connecting the ball joint 5 to the front joint 7 and a rear arm 6b connecting the front arm 6a to the rear joint 9 fixed directly to the structure of the vehicle.
Le bras arrière 6b de chacun des triangles inférieurs 6 est conçu pour pouvoir se déformer sous un effort violent venant de l'avant provoqué par un choc frontal du véhicule de manière à permettre le recul du bras avant 6a avec la traverse 8. The rear arm 6b of each of the lower triangles 6 is designed to be able to deform under a violent force coming from the front caused by a frontal impact from the vehicle so as to allow the front arm 6a to retreat with the cross member 8.
Comme cela ressort mieux de la figure 2, chaque bras arrière 6b d'un triangle 6 peut présenter une forme incurvée ou cintrée facilitant sa déformabilité au choc frontal du véhicule. As is clear from FIG. 2, each rear arm 6b of a triangle 6 can have a curved or curved shape facilitating its deformability in the frontal impact of the vehicle.
Le train avant comprend également un dispositif de direction comprenant, comme cela est connu en soi, une crémaillère de direction 11, des biellettes de direction 12 reliées mécaniquement à la crémaillère 11 et agissant sur des leviers de connexion 13 solidaires respectivement des pivots 2. The front axle also comprises a steering device comprising, as is known per se, a steering rack 11, steering rods 12 mechanically connected to the rack 11 and acting on connection levers 13 secured respectively to the pivots 2.
La crémaillère de direction 11 est fixée sur la partie horizontale 8b de la traverse 8, par exemple par deux points de fixation 14. The steering rack 11 is fixed to the horizontal part 8b of the cross-member 8, for example by two fixing points 14.
Le fonctionnement normal du train arrière ci-dessus décrit est comme suit:
- le débattement vertical de chaque roue avant 1 est assuré de manière
conventionnelle par rotation du triangle 6 autour de l'axe défini par ses
articulations avant 7 et arrière 9;
- les efforts transversaux, par exemple lors du déplacement du véhicule
en virage, sont transmis par la rotule 5 à l'articulation avant 7 par
l'intermédiaire du bras avant 6a, puis par la traverse 8 au deux
articulations 10, et donc à la structure du véhicule;
- les efforts longitudinaux (traction, freinage, chocs) sont transmis à la
structure du véhicule par chaque articulation arrière 9.The normal operation of the rear axle described above is as follows:
- the vertical travel of each front wheel 1 is ensured so
conventional by rotation of the triangle 6 around the axis defined by its
front 7 and rear 9 joints;
- transverse forces, for example when moving the vehicle
when cornering, are transmitted by the ball 5 to the front joint 7 by
through the front arm 6a, then through the crosspiece 8 to the two
joints 10, and therefore to the structure of the vehicle;
- the longitudinal forces (traction, braking, shocks) are transmitted to the
structure of the vehicle by each rear articulation 9.
Comme cela ressort de la description qui précède, chaque triangle 6 assure directement la stabilité longitudinale de la traverse 8, sans qu'il soit nécessaire de rajouter à celle-ci d'autres éléments, tels que des longeronnets, lourds et encombrants et qui impliqueraient nécessairement l'utilisation de fixations supplémentaires et l'adjonction d'autres éléments de filtrage. As is apparent from the above description, each triangle 6 directly ensures the longitudinal stability of the cross member 8, without it being necessary to add thereto other elements, such as spars, heavy and bulky and which would involve necessarily the use of additional fixings and the addition of other filter elements.
Le filtrage des bruits et vibrations s'effectue de la manière suivante:
- l'articulation légèrement souple 9 permet au triangle 6 et donc à la
roue avant correspondante 1 de se déplacer faiblement d'avant en
arrière simplement par une légère rotation pendulaire de la traverse 8
autour de l'axe défini par les deux articulations 10, d'oû un excellent
filtrage horizontal de la suspension;
- la précision de direction du véhicule est conservée puisque la
crémaillère de direction 11 et l'articulation avant 7 sont portées par la
même pièce constituée par la traverse 8 (l'articulation avant 7 pouvant
demeurer relativement rigide) et les efforts de direction restent donc
bouclés à l'intérieur de ces éléments;
- les deux articulations 10 peuvent, par contre, être dotées d'une certaine
souplesse transversale, et même verticale, sans inconvénient, d'oû un
bon filtrage des bruits de roulement.Noise and vibration filtering is carried out as follows:
- the slightly flexible joint 9 allows the triangle 6 and therefore the
corresponding front wheel 1 to move slightly back and forth
rear simply by a slight pendulum rotation of the cross member 8
around the axis defined by the two joints 10, hence excellent
horizontal filtering of the suspension;
- the steering precision of the vehicle is preserved since the
steering rack 11 and the front joint 7 are carried by the
same part constituted by the cross-member 8 (the front articulation 7 being able
remain relatively rigid) and management efforts therefore remain
curly inside these elements;
- the two joints 10 can, on the other hand, be provided with a certain
transverse flexibility, and even vertical flexibility, without disadvantage, hence a
good filtering of rolling noises.
Selon les trains avant traditionnels du véhicule automobile, le choc frontal avant du véhicule fournit généralement des efforts importants sur ce train, car le groupe motopropulseur recule violemment en heurtant des éléments de train avant nécessairement rigides tels que traverse, berceau, etc.... De même, les roues avant du véhicule sollicitent ces mêmes éléments, en particulier en cas de choc décalé. According to the traditional front axles of the motor vehicle, the front frontal impact of the vehicle generally provides significant forces on this train, because the powertrain backs down violently by hitting necessarily rigid front axle elements such as cross member, cradle, etc. Similarly, the front wheels of the vehicle stress these same elements, in particular in the event of an offset impact.
Selon le train avant pendulaire de l'invention, dans les deux cas de chocs ci-dessus, le groupe motopropulseur et les roues avant reculent en poussant sur la partie basse de la traverse 8 et la poussée est finalement transmise à la branche arrière 6b de chaque triangle 6, ce qui provoque leur déformation d'où une absorption d'énergie continue et une décélération progressive. Ce type de fonctionnement est illustré en figure 3 sur laquelle apparaissent en pointillés le triangle déformé 6, et, en trait fort, la traverse 8 dans sa position après un choc frontal sur le véhicule ayant poussé le groupe motopropulseur représenté partiellement en 15. According to the pendulum front axle of the invention, in the two cases of impact above, the powertrain and the front wheels move back by pushing on the lower part of the cross-member 8 and the thrust is finally transmitted to the rear branch 6b of each triangle 6, which causes them to deform, resulting in continuous energy absorption and progressive deceleration. This type of operation is illustrated in FIG. 3 in which the deformed triangle 6 appears in dotted lines, and, in strong lines, the cross-member 8 in its position after a frontal impact on the vehicle having pushed the powertrain shown partially in 15.
Le train avant conforme à l'invention est applicable à tous les types de véhicules, à propulsion ou à traction. La figure 2 représente ce dernier type de véhicule avec un groupe motopropulseur 15 transversal. Les particularités illustrées sur la figure 2 sont les suivantes:
- compte-tenu du passage de la transmission T aux roues 1 sensiblement
dans le plan vertical de l'essieu, et pour dégager le volume du pont 16,
la traverse 8 est alors implantée en arrière du plan vertical de l'essieu,
et éventuellement cintrée en plan;
- les deux articulations 10 peuvent être légèrement décalées en arrière
du plan vertical passant par l'essieu, ce qui assure une construction
simple, et permet le débattement vertical des transmissions T reliant le
pont 16 aux roues avant 1;
- la fixation de l'articulation avant 7 de chaque triangle 6 sur la traverse
8 peut alors se faire au moyen d'une chape soudée sur l'avant de la
traverse 8 ou par tout autre moyen convenable.The front axle according to the invention is applicable to all types of vehicles, propulsion or traction. FIG. 2 represents the latter type of vehicle with a transverse powertrain. The features illustrated in Figure 2 are as follows:
- taking into account the passage of the transmission T to the wheels 1 substantially
in the vertical plane of the axle, and to release the volume of the axle 16,
the cross member 8 is then located behind the vertical plane of the axle,
and possibly curved in plan;
- the two joints 10 can be slightly offset backwards
the vertical plane passing through the axle, which ensures a construction
simple, and allows the vertical travel of the T transmissions connecting the
axle 16 to the front wheels 1;
- the fixing of the front articulation 7 of each triangle 6 on the cross-member
8 can then be done by means of a yoke welded to the front of the
cross 8 or by any other suitable means.
Chaque triangle 6 a été représenté de réalisation forgée mais il est bien entendu qu'il peut être réalisé tout autrement sans sortir du cadre de l'invention, dès l'instant où il conduit au même résultat que celui décrit précédemment. Each triangle 6 has been shown as a forged embodiment, but it is understood that it can be produced quite differently without departing from the scope of the invention, from the moment it leads to the same result as that described above.
De plus, chaque articulation avant 7 peut être constituée par une articulation élastique à axe vertical au lieu d'une articulation élastique à axe horizontal comme représenté, ou même dans certains cas, elle peut être remplacée par une rotule. In addition, each front articulation 7 can be constituted by an elastic articulation with a vertical axis instead of an elastic articulation with a horizontal axis as shown, or even in certain cases, it can be replaced by a ball joint.
Le train avant de l'invention a été décrit dans le cadre d'une application à une suspension du type Mac Pherson. Cependant, elle s'applique également au type de train avant comportant deux triangles superposés dit "double triangle" comme cela est représenté aux figures 4 et 5. The front axle of the invention has been described in the context of an application to a Mac Pherson type suspension. However, it also applies to the type of front axle comprising two superimposed triangles called "double triangle" as shown in FIGS. 4 and 5.
Selon la figure 4, le pivot 2 comporte un prolongement sensiblement vertical 2a amenant la rotule supérieure 5' sensiblement au niveau supérieur du pneumatique 1, le deuxième triangle 6' ou triangle supérieur étant alors directement articulé sur la structure du véhicule. Cette figure montre que la partie basse du train avant ne diffère pas de celle décrite en référence à la suspension du type Mac Pherson représentée à la figure 1. According to FIG. 4, the pivot 2 comprises a substantially vertical extension 2a bringing the upper ball joint 5 ′ substantially to the upper level of the tire 1, the second triangle 6 ′ or upper triangle then being directly articulated on the structure of the vehicle. This figure shows that the lower part of the front axle does not differ from that described with reference to the Mac Pherson type suspension shown in Figure 1.
Selon le train avant illustré en figure 5, on garde la rotule supérieure 5' à proximité du centre de roue 1, de façon à conserver un pivot 2 compact et léger. According to the front axle illustrated in FIG. 5, the upper ball joint 5 ′ is kept close to the wheel center 1, so as to keep a pivot 2 compact and light.
La figure 5 montre dans ce cas que le triangle supérieur 21 est articulé directement sur la partie supérieure de la traverse pendulaire 22 par l'axe d'articulation 23 qui est directement supporté par cette traverse. La traverse 22 s'épanouit à ses extrémités en deux parties 22a et 22b refermées en haut par une partie supérieure 22c servant de support à l'articulation 10 de liaison à la structure du véhicule.FIG. 5 shows in this case that the upper triangle 21 is articulated directly on the upper part of the pendulum cross member 22 by the hinge pin 23 which is directly supported by this cross member. The crosspiece 22 opens at its ends into two parts 22a and 22b closed at the top by an upper part 22c serving as support for the articulation 10 for connection to the structure of the vehicle.
Cette division de la traverse 22 à ses extrémités permet de prendre en chape l'articulation des triangles supérieurs 21, et aussi l'articulation avant 7 des triangles inférieurs 6. Cette division laisse également un espace libre 24 dans lequel peut se débattre la transmission transversale aux roues avant 1, ceci bien sûr dans le cadre d'une application à un véhicule à traction avant. This division of the crosspiece 22 at its ends allows the articulation of the articulation of the upper triangles 21, and also the front articulation 7 of the lower triangles 6. This division also leaves a free space 24 in which the transverse transmission can be struggled to the front wheels 1, this of course in the context of an application to a front-wheel drive vehicle.
Le train avant conforme à l'invention tel qu'il ressort des différentes conceptions ci-dessus décrites a un excellent comportement au choc frontal du véhicule, est d'une conception simple, tout en ayant d'excellentes qualités de filtrage. The front axle according to the invention as it emerges from the various designs described above has an excellent behavior in front impact of the vehicle, is of a simple design, while having excellent filtering qualities.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9311620A FR2710583B1 (en) | 1993-09-29 | 1993-09-29 | Front axle for motor vehicle. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9311620A FR2710583B1 (en) | 1993-09-29 | 1993-09-29 | Front axle for motor vehicle. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2710583A1 true FR2710583A1 (en) | 1995-04-07 |
| FR2710583B1 FR2710583B1 (en) | 1995-12-22 |
Family
ID=9451381
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR9311620A Expired - Fee Related FR2710583B1 (en) | 1993-09-29 | 1993-09-29 | Front axle for motor vehicle. |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2710583B1 (en) |
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