FR2908082A1 - Rear axle for motor vehicle, has crosspiece connecting longitudinal arms and formed of two plates separated on their length, and Panhard stabilizing rod articulated at end on one of arms and at another end on body shell of vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
1 TRAIN ARRIERE POUR VEHICULE AUTOMOBILE La présente invention concerne unThe present invention relates to a motor vehicle
train arrière pour véhicule automobile. rear axle for a motor vehicle.
Elle concerne plus particulièrement un train arrière comprenant deux bras longitudinaux, une traverse reliant les deux bras et une barre stabilisatrice du type Panhard articulée à une première extrémité sur l'un des bras longitudinaux et à une deuxième extrémité opposée sur la caisse du véhicule. It relates more particularly to a rear axle comprising two longitudinal arms, a cross member connecting the two arms and a stabilizer bar Panhard type articulated at a first end on one of the longitudinal arms and at a second end opposite to the vehicle body.
De tels trains arrière sont constitués de deux bras longitudinaux reliés entre eux par une traverse, dont le plan médian constitue le plan de symétrie dudit train arrière. L'une des extrémités des bras supporte l'axe des roues et l'autre extrémité est fixée à la caisse du véhicule au moyen d'une articulation élastique, destinée à filtrer en partie les vibrations en provenance des roues. Such rear trains consist of two longitudinal arms interconnected by a cross member, the median plane is the plane of symmetry of said rear axle. One end of the arms supports the axis of the wheels and the other end is fixed to the vehicle body by means of an elastic hinge, intended to partially filter the vibrations from the wheels.
Le train arrière est destiné à assurer le lien mécanique entre les deux roues arrière du véhicule. Il présente différents comportements mécaniques selon que le véhicule est en pompage vertical ou qu'il subit des accélérations latérales, particulièrement en virage, c'est-à-dire en situation de roulis. The rear axle is intended to provide the mechanical link between the two rear wheels of the vehicle. It presents different mechanical behaviors according to whether the vehicle is in vertical pumping or that it undergoes lateral accelerations, particularly when turning, that is to say in a rolling situation.
En situation de roulis, le mouvement du train arrière se décompose en un mouvement de rotation de chacun des demi trains arrière symétriques par rapport au plan médian, respectivement droite et gauche, autour d'une ligne virtuelle de torsion joignant l'articulation élastique, respectivement droite et gauche, et le centre de torsion de la traverse situé dans le plan médian du train. Les variations du plan de roue, et donc le comportement dynamique du véhicule, dépendent ainsi du positionnement de cette ligne virtuelle et donc du centre de torsion. In rolling situation, the movement of the rear axle is decomposed into a rotational movement of each of the symmetrical rear half-trains relative to the median plane, respectively right and left, around a virtual line of torsion joining the elastic articulation, respectively right and left, and the center of torsion of the crossbar located in the median plane of the train. The variations of the wheel plane, and therefore the dynamic behavior of the vehicle, thus depend on the positioning of this virtual line and therefore the center of torsion.
La position dans l'espace du centre de torsion est donc primordiale pour le comportement du train arrière en situation de roulis. Cette position dépend de deux données : 5 2908082 2 - le profil de la traverse, à savoir la forme de la section transversale de la traverse, imposant une position du centre de torsion par rapport à ladite traverse ; et - la localisation de ladite traverse dans l'espace. La localisation de la traverse dans l'espace doit répondre à de nombreuses contraintes d'encombrement, notamment vis-à-vis des autres éléments du véhicule tels que les longerons, le réservoir d'essence et le conduit d'échappement. io Un des paramètres essentiels pour maîtriser la position du centre de torsion est donc le profil de la traverse. Parmi les solutions techniques concernant les trains arrière à traverse déformable, il est connu d'employer des traverses déformables comportant un profilé qui, en section transversale, 15 présente sensiblement la forme d'un U ou d'un V. Pour une section en forme de V, le centre de torsion est situé à la jonction des deux branches du V. Pour une section en forme de U, le centre de torsion est situé légèrement en dehors de la section, à l'extérieur de la courbure du U et dans le plan de symétrie de ladite section, assurant ainsi un léger découplage du positionnement de la traverse et 20 du centre de torsion. Ces types de traverse présentent l'inconvénient d'avoir un centre de torsion relativement proche de la section et, pour atteindre une position plus éloignée dudit centre de torsion tout en respectant l'espace disponible, il est 25 parfois nécessaire de cintrer la traverse. Ces traverses cintrées présentent l'inconvénient d'être moins rigides en cas de charge d'efforts latéraux sur le train arrière. En outre, le cintrage et donc le positionnement du centre de torsion restent limités par l'environnement direct de la traverse. The position in the space of the torsion center is therefore essential for the behavior of the rear axle in rolling situation. This position depends on two data: the profile of the cross-member, namely the cross-sectional shape of the cross-member, imposing a position of the center of torsion with respect to said cross-member; and the location of said cross member in the space. The location of the cross member in the space must meet many constraints of space, especially vis-à-vis the other elements of the vehicle such as longitudinal members, the fuel tank and the exhaust duct. One of the essential parameters for controlling the position of the torsional center is therefore the profile of the cross-member. Among the technical solutions concerning rear axles with deformable cross members, it is known to employ deformable crosspieces comprising a profile which, in cross-section, has substantially the shape of a U or a V. For a shaped section of V, the center of torsion is located at the junction of the two branches of V. For a U-shaped section, the center of torsion is located slightly outside the section, outside the curvature of the U and in the plane of symmetry of said section, thus ensuring a slight decoupling of the positioning of the cross member and the torsion center. These types of sleeper have the disadvantage of having a torsion center relatively close to the section and, to reach a position further from said center of torsion while respecting the available space, it is sometimes necessary to bend the crosspiece. These curved crosspieces have the disadvantage of being less rigid in the event of load of lateral forces on the rear axle. In addition, the bending and thus the positioning of the torsion center are limited by the direct environment of the cross.
30 2908082 3 La présente invention a notamment pour but de proposer un train arrière à traverse déformable, permettant de pallier tout ou partie des inconvénients de l'art antérieur relevés ci-dessus.The present invention is intended in particular to provide a rear axle with deformable cross member, to overcome all or part of the disadvantages of the prior art noted above.
5 A cet effet, elle propose un train arrière pour véhicule, notamment pour véhicule automobile, comportant deux bras longitudinaux, une traverse reliant les deux dits bras longitudinaux, et une barre dite Panhard articulée à une première extrémité sur l'un des bras longitudinaux et à une deuxième extrémité opposée sur la caisse du véhicule, caractérisé en ce que la traverse est formée io d'au moins deux lames disjointes sur leur longueur. Selon une caractéristique, les lames sont inclinées l'une vers l'autre. Avantageusement, les lames sont inclinées de sorte à converger 15 sensiblement vers une même droite, ladite droite passant par le centre de torsion de la traverse. Selon une autre caractéristique, les lames sont symétriques par rapport au plan médian de la traverse, de sorte que le centre de torsion de ladite 20 traverse est situé dans ce plan médian. Dans une réalisation particulière, le bras longitudinal sur lequel est articulée la barre est relié à la caisse du véhicule par une articulation, et en ce que cette articulation, le centre de torsion de la traverse et la deuxième 25 extrémité de la barre sont sensiblement alignés. De plus, la barre est de préférence sensiblement droite. En outre, tout ou partie des lames sont planes ou incurvées. De la sorte, 30 certaines lames peuvent être planes et d'autres incurvées, ou toute les lames sont planes ou toute les lames sont incurvées.To this end, it proposes a rear axle for a vehicle, particularly for a motor vehicle, comprising two longitudinal arms, a crossbar connecting the two said longitudinal arms, and a Panhard bar articulated at one end to one of the longitudinal arms and at an opposite second end to the vehicle body, characterized in that the cross member is formed by at least two disjoint blades along their length. According to one characteristic, the blades are inclined towards one another. Advantageously, the blades are inclined so as to converge substantially towards the same straight line, said straight line passing through the center of torsion of the crossbar. According to another characteristic, the blades are symmetrical with respect to the median plane of the crossmember, so that the center of torsion of said crossmember is situated in this median plane. In a particular embodiment, the longitudinal arm on which the bar is articulated is connected to the vehicle body by a hinge, and in that this articulation, the center of torsion of the cross member and the second end of the bar are substantially aligned. . In addition, the bar is preferably substantially straight. In addition, all or part of the blades are flat or curved. In this way, some blades may be flat and others curved, or all the blades are flat or all the blades are curved.
2908082 4 Dans un mode de réalisation particulier, au moins une lame est symétrique à une autre lame par rapport à un plan de symétrie. L'invention concerne également un véhicule automobile comportant un 5 train tel que décrit ci-dessus. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-après, d'un exemple de mise en oeuvre non limitatif, faite en référence aux figures annexées dans io lesquelles : - la figure 1 est une vue en perspective d'un train arrière conforme à l'invention ; - la figure 2 est une section transversale d'une traverse selon l'art antérieur ; 15 -la figure 3 est une section transversale d'une traverse selon l'invention ; - la figure 4 est une vue de dessus du train arrière représenté en figure 20 Dans la description qui va suivre, des chiffres de référence identique désignent des pièces identiques ou ayant des fonctions similaires. La figure 1 représente un train arrière de véhicule automobile qui comporte une traverse désignée dans son ensemble par la référence 1, 25 s'étendant entre deux bras longitudinaux 2, sensiblement parallèles à la direction longitudinale X du véhicule. Les bras longitudinaux 2 sont reliés, à une première extrémité 21, à la caisse du véhicule par une articulation élastique 23 du type connu. Les bras 2 sont destinés à supporter, à leurs deuxièmes extrémités 22 respectives, des organes de liaison, non représentés, avec leurs roues 30 5 2908082 5 correspondantes. Chaque deuxième extrémité 22 des bras 2 est également destinée à être reliée à la caisse du véhicule par l'intermédiaire d'un amortisseur non représenté. La disposition de ces éléments le long des bras 2 est donnée à titre non limitatif. Le train arrière selon l'invention comporte une barre stabilisatrice 3 dite Panhard, articulée à une première extrémité 31 sur l'un des deux bras longitudinaux 2 et à une deuxième extrémité 32 opposée sur la caisse du véhicule. i0 Selon la configuration du train arrière du véhicule, la position de la traverse 1 est plus ou moins rapprochée des extrémités 21 des bras 2. Cette position est fonction de l'architecture globale de la structure de soubassement du véhicule, en particulier en fonction de l'emplacement des longerons, de la 15 roue de secours, du réservoir de carburant et du conduit d'échappement non représentés. La figure 2 représente une traverse classique 9 présentant une section transversale en forme de U. On entend par section transversale une section 20 dans un plan parallèle au plan médian Pm du train ; le plan médian Pm du train 1 correspondant au plan de symétrie dudit train sensiblement parallèle aux directions longitudinale X et verticale Z du véhicule. Le centre de torsion 90 d'une telle traverse 9 est situé légèrement en 25 dehors de la section, à l'extérieur de la courbure du U et dans le plan de symétrie de ladite section, à une distance D9 des extrémités libres du U. La figure 3 représente une section transversale de la traverse 1 selon l'invention. Cette traverse 1 est formée d'au moins deux lames 10 distinctes et 30 inclinées l'une vers l'autre. Les lames 10 sont inclinées de sorte à converger fictivement vers une même droite, ladite droite passant par le centre de torsion 13 de la traverse 1.In a particular embodiment, at least one blade is symmetrical to another blade with respect to a plane of symmetry. The invention also relates to a motor vehicle comprising a train as described above. Other characteristics and advantages of the present invention will appear on reading the detailed description below, of an example of non-limiting implementation, made with reference to the appended figures in which: FIG. 1 is a view in perspective of a rear train according to the invention; - Figure 2 is a cross section of a cross member according to the prior art; Figure 3 is a cross section of a cross member according to the invention; Figure 4 is a top view of the rear axle shown in Figure 20. In the following description, like reference numerals designate like parts or having similar functions. FIG. 1 shows a motor vehicle rear axle which comprises a cross member generally designated by the reference 1, extending between two longitudinal arms 2, substantially parallel to the longitudinal direction X of the vehicle. The longitudinal arms 2 are connected, at a first end 21, to the vehicle body by an elastic joint 23 of the known type. The arms 2 are intended to support, at their respective second ends 22, connecting members, not shown, with their corresponding wheels. Each second end 22 of the arms 2 is also intended to be connected to the vehicle body through a not shown damper. The arrangement of these elements along the arms 2 is given in a non-limiting manner. The rear axle according to the invention comprises a stabilizer bar 3 called Panhard, articulated at a first end 31 on one of the two longitudinal arms 2 and a second end 32 opposite on the vehicle body. Depending on the configuration of the rear axle of the vehicle, the position of the cross-member 1 is more or less close to the ends 21 of the arms 2. This position is a function of the overall architecture of the underbody structure of the vehicle, in particular as a function of the location of the spars, the spare wheel, the fuel tank and the exhaust pipe not shown. FIG. 2 shows a conventional cross-member 9 having a U-shaped cross-section. By cross section is meant a section 20 in a plane parallel to the median plane Pm of the train; the median plane Pm of the train 1 corresponding to the plane of symmetry of said train substantially parallel to the longitudinal X and vertical Z directions of the vehicle. The center of torsion 90 of such a cross member 9 is situated slightly outside the section, outside the curvature of the U and in the plane of symmetry of said section, at a distance D9 from the free ends of the U. Figure 3 shows a cross section of the cross member 1 according to the invention. This crosspiece 1 is formed of at least two separate blades 10 and inclined towards one another. The blades 10 are inclined so as to converge fictitiously towards the same straight line, said straight line passing through the center of torsion 13 of the crossbar 1.
20 25 2908082 6 Comme représenté aux figures 1 et 4, les lames 10 présentent chacune deux extrémités 11 opposées fixées de manière rigide aux bras 2 correspondants. On entend par lame 10 une bande de matière continue et de 5 faible épaisseur. Dans l'exemple de réalisation représenté à la figure 1, les extrémités 11 sont soudées sur les bras 2 associés, avec par exemple l'adjonction d'un moyen de renfort non représenté pour assurer une résistance optimale de la liaison.As shown in FIGS. 1 and 4, the blades 10 each have two opposite ends 11 rigidly attached to the corresponding arms 2. A blade 10 is understood to mean a strip of continuous material of small thickness. In the embodiment shown in Figure 1, the ends 11 are welded to the arms 2 associated with, for example the addition of a not shown reinforcement means to ensure optimum strength of the connection.
10 De manière générale, les lames 10 sont symétriques par rapport au plan médian Pm du train, de sorte que le centre de torsion 13 de ladite traverse 1 est situé dans ce plan médian Pm. Ainsi, les lames 10 sont inclinées de sorte à converger vers une même droite, ladite droite coupant le plan médian Pm du train au centre de torsion 13.In general, the blades 10 are symmetrical with respect to the median plane Pm of the train, so that the center of torsion 13 of said crossbar 1 is situated in this median plane Pm. Thus, the blades 10 are inclined so as to converge towards the same straight line, said straight line intersecting the median plane Pm of the train at the center of torsion 13.
15 Les lames 10 sont disjointes sur la totalité de leur longueur. Les lames 10 ne sont ainsi reliées que à leurs extrémités opposées 11 par l'intermédiaire des deux bras longitudinaux 2 ; aucun autre élément n'assurant la jonction des dites lames 11 entre les deux bras longitudinaux 2. Dans les exemples de réalisation représentés aux figures 1, 3 et 4, la traverse 1 est formée de deux lames 10. Cependant, la traverse 1 peut comprendre plus de deux lames 10 convergeant toutes fictivement vers la même droite. Comme représenté à la figure 3, les lames 10 présentent chacune une section transversale droite (autrement dit rectiligne) ; les lames 10 étant planes. Néanmoins, les lames 10 peuvent présenter un autre type de section 30 transversale, par exemple concave ou convexe, non représentée ; les lames 10 étant incurvées. L'essentiel est que les lames 10 convergent fictivement vers une même droite.The blades 10 are disjointed over their entire length. The blades 10 are thus connected only at their opposite ends 11 via the two longitudinal arms 2; no other element ensuring the junction of said blades 11 between the two longitudinal arms 2. In the embodiments shown in Figures 1, 3 and 4, the cross member 1 is formed of two blades 10. However, the cross member 1 may comprise more than two blades 10 converging all fictitiously to the same right. As shown in FIG. 3, the blades 10 each have a straight (in other words rectilinear) cross section; the blades 10 being flat. Nevertheless, the blades 10 may have another type of cross section, for example concave or convex, not shown; the blades 10 being curved. The essential thing is that the blades 10 converge fictitiously towards the same line.
2908082 7 De plus, les lames 10 peuvent présenter des moyens supplémentaires pour raidir la traverse 1, lesdits moyens étant par exemple obtenus en repliant sur lui-même un bord de lame vers l'extérieur de la traverse 1.In addition, the blades 10 may have additional means for stiffening the crossbar 1, said means being for example obtained by folding on itself a blade edge towards the outside of the crossbar 1.
5 Le positionnement du centre de torsion 13 de la traverse 1 selon l'invention dépend donc de : - la forme des lames 10 ; - l'écart entre les lames 10 ; 10 - l'orientation des lames 10 l'une par rapport à l'autre, défini par l'angle d'inclinaison entre les lames 10 ; et - la position des lames 10 dans l'espace, par exemple définit par un angle formé par une des lames 10 vis-à-vis d'une direction fixe comme la direction longitudinale X ou verticale Z du véhicule.The positioning of the torsion center 13 of the cross member 1 according to the invention therefore depends on: the shape of the blades 10; the gap between the blades 10; The orientation of the blades 10 relative to each other, defined by the angle of inclination between the blades 10; and - the position of the blades 10 in the space, for example defined by an angle formed by one of the blades 10 vis-à-vis a fixed direction as the longitudinal direction X or vertical Z of the vehicle.
15 En faisant varier ces paramètres, il est possible de positionner librement le centre de torsion 13 dans l'espace. Par exemple, le centre de torsion 13 peut être positionné à une distance D, de la traverse 1 supérieure à la distance D9 pour une traverse 9 à section en U. Un train arrière comprenant une traverse formée de deux lames inclinées, mais ne comprenant pas de barre stabilisatrice du type Panhard, présente une rigidité sous effort transversal très faible. La barre Panhard 3 est donc un élément essentiel de l'invention en rigidifiant le train.By varying these parameters, it is possible to freely position the torsion center 13 in the space. For example, the torsion center 13 may be positioned at a distance D from the crossbar 1 greater than the distance D9 for a cross member 9 with a U-shaped cross section. A rear axle comprising a crossmember formed by two inclined blades, but not including stabilizer bar type Panhard, has a stiffness under very low transverse force. The Panhard bar 3 is therefore an essential element of the invention by stiffening the train.
25 Le bras longitudinal 2 sur lequel est articulée la barre Panhard 3, est relié à la caisse du véhicule par une articulation 23. Cette articulation 23, le centre de torsion 13 de la traverse 1 et la deuxième extrémité 32 de la barre Panhard 3 sont préférentiellement alignés. Autrement dit, la deuxième extrémité 32 de la 30 barre Panhard 3 est située sur la droite fictive D formée par le centre de torsion 13 de la traverse 1 et l'articulation 23 de ce bras longitudinal 2 sur la caisse.The longitudinal arm 2 on which is articulated Panhard bar 3, is connected to the vehicle body by a hinge 23. This articulation 23, the torsional center 13 of the crossbar 1 and the second end 32 of the Panhard bar 3 are preferentially aligned. In other words, the second end 32 of the Panhard bar 3 is situated on the imaginary straight line D formed by the torsion center 13 of the crossmember 1 and the articulation 23 of this longitudinal arm 2 on the body.
20 2908082 8 Cette droite D forme l'une des deux lignes virtuelles de torsion du train, essentielle pour le comportement du train en situation de roulis. De la sorte, la barre Panhard 3, préférentiellement droite, ne modifie que 5 très peu la cinématique du train selon l'invention en situation de roulis ; l'axe longitudinal P de la barre Panhard 3 joignant les deux extrémités 31, 32 coupant l'une D des deux lignes virtuelles de torsion du train. La barre Panhard 3 rigidifie ainsi fortement le train lors des sollicitations transversales, sans perturber la cinématique en roulis du train. i0 Comme représenté en figure 3, l'une des lames 10 est symétrique à l'autre lame 10 par rapport à un plan de symétrie Ps. De la sorte, le centre de torsion 13 de cette traverse 1 se situe dans ce plan de symétrie Ps.This straight line D forms one of the two virtual lines of torsion of the train, essential for the behavior of the train in a rolling situation. In this way, the Panhard bar 3, preferably straight, modifies only very little the kinematics of the train according to the invention in a rolling situation; the longitudinal axis P of the Panhard bar 3 joining the two ends 31, 32 intersecting one D of the two virtual lines of torsion of the train. The Panhard 3 bar rigidly stiffens the train during transverse stresses, without disturbing the roll kinematics of the train. As shown in FIG. 3, one of the blades 10 is symmetrical with the other blade 10 with respect to a plane of symmetry Ps. In this way, the center of torsion 13 of this crosspiece 1 lies in this plane of symmetry. Ps.
15 Bien entendu, l'exemple de mise en oeuvre évoqué ci-dessus ne présente aucun caractère limitatif et d'autres détails et améliorations peuvent être apportés au train selon l'invention, sans pour autant sortir du cadre de l'invention où par exemple d'autres formes de section transversale de la traverse peuvent être réalisées.Of course, the implementation example mentioned above has no limiting character and further details and improvements can be made to the train according to the invention, without departing from the scope of the invention where for example other cross-sectional shapes of the cross-member may be realized.
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|---|---|---|---|---|
| FR2949999A1 (en) * | 2009-09-11 | 2011-03-18 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | Semi-deformable axle i.e. rear axle, for motor vehicle, has cross-piece with torsion center shifted toward vehicle exterior at predetermined distance to compensate stabilizing bar action during displacement of suspension |
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5893616A (en) * | 1981-11-26 | 1983-06-03 | Mazda Motor Corp | Rear wheel suspension device of automobile |
| JPS58105815A (en) * | 1981-12-17 | 1983-06-23 | Mazda Motor Corp | Rear wheel suspension for automobile |
| EP0389363A1 (en) * | 1989-03-22 | 1990-09-26 | Automobiles Peugeot | Motor vehicle rear wheel set |
| EP0458665A1 (en) * | 1990-05-17 | 1991-11-27 | Automobiles Peugeot | Automotive vehicle rear-axle assembly |
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-
2006
- 2006-11-06 FR FR0654735A patent/FR2908082B1/en not_active Expired - Fee Related
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| FR2908082B1 (en) | 2011-12-23 |
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