FR2840561A1 - Essieu arriere souple de vehicule a double bras et element de liaison deformable en torsion - Google Patents

Essieu arriere souple de vehicule a double bras et element de liaison deformable en torsion Download PDF

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Abstract

Cet essieu arrière de véhicule automobile, du type qui comporte au moins deux bras (2) de support de roue sensiblement longitudinaux qui sont articulés autour d'un axe transversal Y par rapport à un élément de structure de caisse du véhicule, les deux bras (2) étant reliés par un élément transversal de liaison (8, 10) déformable en torsion sur au moins une zone (10), caractérisé en ce que la zone déformable (10) en torsion de l'élément de liaison comporte un dispositif de rotation à billes d'axe Y mis en contrainte de traction par une barre de torsion parallèle à l'axe Y. Le dispositif comporte deux boîtiers coniques confrontés par leur base circulaire en vis-à-vis, entre lesquelles est formé un palier à billes.

Description

sur le franc de l'epaulement (13).
Essieu arrere souple de vehicule a double bras et element de liaison deformable en torsion L'invention concerne un essieu arriere de vehicule automobile, du type qui comporte au moins deux bras de support de roue sensiblement longitudinaux qui vent articules autour diun axe transversal par rapport a un element de structure de caisse du vehicule, les deux bras etant relies par un
element transversal de liaison deformable en torsion.
On connait, par exemple par FR 2802468 ou FR 2793736, un essieu souple de ce type dans lequel ['element de liaison deformable est une o poutre transversale ou traverse. Sa fonction est d'assurer une raideur de piece et de carrossage entre les deux bras. Ses inerties autour des axes X (longitudinal) et Z (vertical) vent dimensionnees par le cahier des charges de raideurs, pilote principalement par la masse du vehicule et les performances associees. Cette traverse est reliee generalement par soudage aux bras lateraux. En fonctionnement de devers, les contraintes de liaison dues a la torsion du profil de cette poutre auxquelles s'ajoutent celles dues au gauchissement cause par l'encastrement des sections terminales, vent tres importantes. Le tendon d'Achille se trouve tres souvent localise dans cette region, generalement renforcee par des goussets soudes qui permettent de o gerer la transition entre les bras extremement rigides et cette traverse souple
en torsion.
Cette torsion ne sufft generalement pas a elle senle a satisfaire le cahier des charges qui specific la valeur specifque d'antiroulis que doit developper l'essieu proprement cit. On lui adjoins generalement une raideur :5 additionnelle de torsion. Wile prend la forme d'une barre antidevers creuse ou pleine reliee aux bras lateraux par soudage. Cette zone du bras deja tres chargee par le lien bras / profl recoit en plus les contraintes de torsion de la barre anti-devers. Les essieux souples vent done d'abord valides par ['angle de devers qu'ils vent capables de supporter en fonction des efforts de charge
so et de virage.
A cause de la distance entre les bras lateraux, la barre anti-devers en fonction de la raideur qu'elle doit apporter, possede un diametre tel que les contraintes internee resultantes du devers vent faibles. Le materiau est
peu optimise et la masse de ltorgane est importante.
La difficulte a ete en partie contournee par l'arrivee de profile creux evolutifs en remplacement des ensembles constitues d'un profil ouvert et d'une barre anti-devers utilises jusque la. Ces nouveaux profls concentrent toutes les fonctions de raideur et d'inertie que lton demande entre les bras lateraux. La section fermee d'extremite soudee au bras evolue rapidement jusqutau centre de l'essieu par deformation (embouti ou
hydroformage) vers une section de moindre raideur en torsion.
Pour faire varier l'anti-roulis necessaire en fonction des modeles, l'epaisseur de matiere utilisee varie. Une fois le profl soude, il n'y a qu'une o pesee de ['ensemble qui permette de differencier les variantes d'essieu, ce
qui n'est pas tres pratique et source de confusion.
Le but de ['invention est de proposer un essieu arriere souple du type precise en tete mais ne presentant pas ces inconvenients. Il est de proposer un systeme assurant la raideur anti-devers demandee ainsi que les s inerties de flexion necessaires a la geometric des plans de roue en
fonctionnement, tout en occupant le moins de place possible.
L'invention atteint son but grace a un essieu arriere de vehicule automobile, du type qui comporte au moins deux bras de support de roue sensiblement longitudinaux qui vent articules autour d'un axe transversal Y o par rapport a un element de structure de caisse du vehicule, les deux bras etant relies par un element transversal de liaison deformable en torsion sur au moins une zone, caracterise en ce que la zone deformable en torsion de ['element de liaison comporte un dispositif de rotation a billes d'axe Y mis en contrainte de traction par une barre de torsion parallele a l'axe Y. Le dispositif de rotation a billes comporte deux botiers coniques confrontes par leur base circulaire en vis-a-vis, enke lesquelles est forrne un
palier a billes.
La barre de torsion est disposee axialement entre les sornmets eloignes des bo^tiers coniques qutelle traverse, en etant bloquee en rotation
o par rapport a ces bo^tiers.
Des moyens de reglages, par exemple a vis, permettent de regler
la traction imposee par la barre de torsion et done la raideur en torsion.
Les bo^tiers vent solidarises aux bras de support de roues qui
comportent a cet effet une branche transversale.
D'autres caracteristiques et avantages de ['invention ressortiront a
la lecture de la description qui va suivre, en reference aux dessins annexes
sur lesquels: -la figure 1 est une vue schematique de dessus de l' es sieu arriere conforme a ['invention, -la figure 2 est une vue de detail du manchon d'accouplement des bras de
roue du train arriere de la figure 1.
La figure 1 montre l'essieu arriere 1 comportant deux bras 2, respectivement gauche et droit, de support de roue 3, relic par le manchon o central de torsion de ['invention 10. Chaque bras 2 comporte d'une part une branche longitudinale 4, orientee sensiblement parallelement a l'axe X, allant de la fusee de roue 5 a ['articulation 6 sur la structure du vehicule en passant par le support d'amortisseur 7, et d'autre part une branche transversale 8, orientee selon l'axe Y et dont l'extremite est solidarisee au is manchon 10. Les bras 2 peuvent etre formes par emboutissage ou moulage
en materiau leger (par exemple aluminium).
Le manchon 10 est constitue de deux botiers d'ancrage coniques 11 qui vent solidarises a l'extremite de la branche 8 du bras 2 par embotement, vissage ou autre. Les botiers 11 vent opposes par leur base o circulaire 12 entre lesquelles est dispose un palier de roulement a billes 13 qui permet done un pivotement relatif des deux botiers 11 selon l'axe Y. Ce montage est mis sous contrainte pour permettre un contact permanent des billes dans leur chemin de roulement respectif, queues que soient les sollicitations venant des bras de roue. Cette precharge est exercee par la barre de torsion 14 dont les extremites elargies 15, par exemple cannelees, vent bloquees en rotation dans des douilles 16 s'appuyant par leur bord 16' sur une ouverture axiale 17 formee dans le sommet des bo^tiers coniques 11. Les douilles 16 vent egalement bloquees en rotation dans l'ouverture axiale 17 de maniere que la torsion stexer,cant entre les bras 2 soit o integralement transmise et reprise par la barre de torsion 14. Des vis 18 s'appuient par leur tete sur une plaque 19 de couvercle des douilles 16 et se vissent axialement par leur tige filetee 20 dans les extremites 15 de la barre de torsion 14, de sorte que le vissage des vis 18 met la barre 12 en traction
et les bo^tiers 11 en compression.
Le manchon central 10 remplit done les trots fonctions suivantes: Reprendre les efforts tranchants qui stexercent en X et en Z (perpendiculaire a X et Y) entre les deux bras; c'est le palier 13 qui reprend s ces efforts grace a la precontrainte interne amenee par la barre 14 en traction. -Reprendre les moments de flexion Mx et Mz et la encore c'est le meme dispositif 13 qui reprend ces moments principalement par la repartition de ['effort de contact entre les billes disposees sur un grand diametre (par
o exemple d'environ 8 a 9 cm dans un exemple de realisation).
-Introduire une raideur angulaire (raideur antiroulis) dans le mouvement relatif entre les deux-bras 2 autour de l'axe Y. Ie dispositif de ['invention est particulierement compact, le manchon ayant des dimensions axiales de l'ordre de 25 cm (laissant par ts exemple 20 cm pour la partie active de la barre de torsion 14) et un
diametre exterieur d'environ 9 cm.

Claims (5)

REVENDICATIONS
1. Essieu arriere de vehicule automobile, du type qui comporte au moins deux bras (2) de support de roue sensiblement longitudinaux qui vent s articules autour d'un axe transversal Y par rapport a un element de structure de caisse du vehicule, les deux bras (2) etant relies par un element transversal de liaison (8, 10) deformable en torsion sur au moins une zone (10), caracterise en ce que la zone deformable (10) en torsion de lielement de liaison comporte un dispositif de rotation a billes o (11, 13) d'axe Y mis en contrainte de traction par une barre de torsion (14) parallele a l'axe Y.
2. Essieu selon la revendication 1, caracterise en ce que le dispositif de rotation a billes (11, 13) comporte deux bo^tiers coniques (11) s confrontes par leur base circulaire (12) en vis-a-vis, entre lesquelles est
forme un palier a billes (13).
3. Essieu selon la revendication 2, caracterise en ce que la barre de torsion (14) est disposee axialement entre les sommets eloignes (17) des bo^tiers o coniques (11) qu'elle traverse, en etant bloquee en rotation par rapport a
ces botiers (11).
4. Essieu selon la revendication 3, caracterise en ce que des moyens de reglage, par exemple a vis (18), permettent de regler la traction imposee
s par la barre de torsion (14) et done la raideur en torsion.
5. Essieu selon l'une quelconque des revendications 2 a 4, caracterise en ce
que les bo^tiers (11) vent solidarises aux bras (2) de support de roues qui
comportent a cet effet une branche transversale (8).
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