FR2941405A1

FR2941405A1 - Anti-roll bar for use on train of wheels of motor vehicle, has torsion part whose each end is fixed to lever at point located between bearing of lever and mobile end of lever, where mobile end is subjected to suspension travel of wheel

Info

Publication number: FR2941405A1
Application number: FR0950436A
Authority: FR
Inventors: Fabien Saulnier
Original assignee: Peugeot Citroen Automobiles SA
Current assignee: PSA Automobiles SA
Priority date: 2009-01-26
Filing date: 2009-01-26
Publication date: 2010-07-30

Abstract

The bar (1) has a central torsion part (2) transversely placed and with ends related to suspension travel of wheels of an axle system for applying torsion torque on the ends. Each end is fixed to a longitudinally placed lever (4) at a point located between a bearing (8) of the lever and a mobile end (10) of the lever. The bearing forms a support (6) connected to a body shell of a vehicle, and the mobile end is subjected to the suspension travel of the respective wheel. A transversal axle is fixed on the lever and surrounded by a rubber block maintained in the support to form the bearing.

Description

BARRE ANTI-ROULIS POUR VEHICULE AUTOMOBILE, COMPORTANT UNE PARTIE CENTRALE DE TORSION ANTI-ROLL BAR FOR A MOTOR VEHICLE HAVING A CENTRAL TORSION

La présente invention concerne une barre anti-roulis pour train roulant de véhicule automobile, ainsi qu'un véhicule équipé d'une telle barre anti- roulis. Les véhicules automobiles comportent généralement sur le train avant, et dans certains cas sur le train arrière, une barre anti-roulis. Une barre anti-roulis d'un type connu, décrite notamment dans le document US-B2-6832772, comporte une partie centrale transversale sensiblement rectiligne, dont les extrémités sont maintenues par des supports formant des paliers liés à la caisse du véhicule, et des parties latérales dépassant vers l'extérieur de ces paliers. Chaque partie latérale de la barre anti-roulis comporte un coude réalisant un bras de levier, se terminant à son extrémité par une biellette qui est reliée par une première articulation. Cette biellette est à son tour reliée par une seconde articulation à un bras ou triangle de suspension lié au porte-moyeu de la roue, pour suivre les débattements verticaux de cette roue lors du travail de la suspension. The present invention relates to an anti-roll bar for a motor vehicle running gear, and to a vehicle equipped with such an anti-roll bar. Motor vehicles generally have on the front axle, and in some cases on the rear axle, an anti-roll bar. An anti-roll bar of a known type, described in particular in US-B2-6832772, comprises a substantially rectilinear transverse central portion, whose ends are held by supports forming bearings connected to the vehicle body, and side portions protruding outwardly of these bearings. Each lateral part of the anti-roll bar comprises a bend making a lever arm, terminating at its end by a rod which is connected by a first articulation. This rod is in turn connected by a second joint to an arm or wishbone linked to the hub carrier of the wheel, to follow the vertical deflections of the wheel during the work of the suspension.

Les débattements verticaux de la suspension de chaque roue sont transmis par les bras de levier aux extrémités guidées par les paliers, de la partie centrale de la barre anti-roulis, pour appliquer des rotations sur ces extrémités. La différence de débattement des roues du même train génère un couple de torsion appliqué entre les deux extrémités de la partie centrale de la barre anti-roulis. Cette partie centrale agit comme un ressort travaillant en torsion, pour exercer un couple de rappel des suspensions vers une position similaire des deux côtés. Cette barre anti-roulis utilisée pour un train avant ou un train arrière, réalise ainsi une réduction de l'inclinaison latérale du véhicule, pour assurer le confort et la tenue de route. The vertical deflections of the suspension of each wheel are transmitted by the lever arms at the ends guided by the bearings, of the central part of the anti-roll bar, to apply rotations on these ends. The difference in travel of the wheels of the same train generates a torque applied between the two ends of the central portion of the anti-roll bar. This central portion acts as a spring working in torsion, to exert a restoring torque suspensions to a similar position on both sides. This anti-roll bar used for a front or rear train, thus reducing the lateral inclination of the vehicle, to ensure comfort and handling.

Un problème qui se pose pour ce type de barre anti-roulis, est que les supports forment en même temps les liaisons avec la caisse du véhicule, et les paliers de rotation de la partie centrale. L'espace transversal entre ces deux supports occupé par la partie centrale de torsion, n'est pas libre, ce qui peut être gênant dans certaines configurations où on souhaiterait utiliser cet espace pour y implanter des organes. La présente invention a notamment pour but d'éviter ces inconvénients de la technique antérieure. Elle propose à cet effet une barre anti-roulis pour véhicule automobile, comportant une partie centrale de torsion disposée transversalement, dont les extrémités sont liées aux débattement des suspensions des roues d'un essieu pour leur appliquer un couple de torsion, caractérisée en ce que chaque extrémité de la partie centrale de torsion est fixée à un levier disposé sensiblement longitudinalement, en un point situé entre un palier du levier formant un support relié à la caisse du véhicule, et une liaison du levier soumise au débattement de la suspension d'une roue. Un avantage de la barre anti-roulis selon l'invention, est que la partie centrale de torsion se trouve longitudinalement décalée par rapport aux paliers, ce qui libère un espace transversal entre ces deux paliers utilisable pour implanter d'autres composants. De plus, la barre anti-roulis selon l'invention peut comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, qui peuvent être combinées entre elles. Avantageusement, le palier se trouve à une extrémité fixe du levier, et la liaison soumise au débattement se trouve à l'autre extrémité mobile de ce levier. Avantageusement, le rapport des distances entre d'une part le palier et la liaison soumise au débattement, et d'autre part ce palier et la partie centrale de torsion, est compris entre 3 et 6. A problem that arises for this type of anti-roll bar is that the supports at the same time form the links with the vehicle body, and the rotational bearings of the central part. The transverse space between these two supports occupied by the central portion of torsion, is not free, which can be inconvenient in some configurations where we would like to use this space to implant organs. The present invention is intended to avoid these disadvantages of the prior art. It proposes for this purpose an anti-roll bar for a motor vehicle, comprising a central torsion portion disposed transversely, the ends of which are linked to the displacement of the suspensions of the wheels of an axle to apply to them a torque of torsion, characterized in that each end of the central torsion portion is attached to a lever disposed substantially longitudinally, at a point between a bearing of the lever forming a support connected to the vehicle body, and a connection of the lever subjected to the movement of the suspension of a wheel. An advantage of the anti-roll bar according to the invention is that the central torsion portion is longitudinally offset relative to the bearings, which frees a transverse space between these two bearings used to implement other components. In addition, the anti-roll bar according to the invention may comprise one or more of the following characteristics, which may be combined with one another. Advantageously, the bearing is at a fixed end of the lever, and the link subjected to movement is at the other mobile end of this lever. Advantageously, the ratio of the distances between, on the one hand, the bearing and the link subjected to deflection, and on the other hand this bearing and the central torsion portion, is between 3 and 6.

Suivant un mode de réalisation, chaque levier comprend une barre longitudinale, de section plate disposée verticalement. According to one embodiment, each lever comprises a longitudinal bar, of flat section disposed vertically.

La partie centrale de torsion peut avoir une section circulaire, ses extrémités pénétrant chacune dans un perçage réalisé sur le côté plat des leviers. Un axe transversal peut être fixé sur le levier, et entouré d'un bloc en caoutchouc maintenu dans le support pour réaliser le palier. Dans une application, la barre anti-roulis est montée sur un train comportant plusieurs bras de suspension pour guider chaque roue. Dans une autre application, la barre anti-roulis est montée sur un train comportant une suspension de type MacPherson. The central portion of torsion may have a circular section, its ends penetrating each into a bore made on the flat side of the levers. A transverse axis can be attached to the lever, and surrounded by a rubber block held in the support to achieve the bearing. In one application, the anti-roll bar is mounted on a train having a plurality of suspension arms for guiding each wheel. In another application, the anti-roll bar is mounted on a train comprising a suspension MacPherson type.

L'invention comprend aussi un véhicule automobile comportant une barre anti-roulis sur un train de roues, caractérisé en ce que cette barre antiroulis est réalisée suivant l'une quelconque des caractéristique précédentes. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques et avantages apparaîtront plus clairement à la lecture de la description ci-après donnée à titre d'exemple, en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective d'une barre anti-roulis selon l'invention ; - la figure 2 est une vue d'un train avant comportant plusieurs bras de suspension de guidage du porte-moyeu de roue, équipé de cette barre anti- roulis; et - la figure 3 est une vue d'un train avant comportant une suspension du type MacPherson, équipé de cette barre anti-roulis. La figure 1 représente une barre anti-roulis 1 comportant une barre centrale de torsion 2 rectiligne, de section circulaire et disposée transversalement, dont chaque extrémité est liée à un levier 4 disposé sensiblement longitudinalement, en un point situé entre les deux extrémités de ce levier. Les leviers 4 sont constitués chacun d'une barre de section plate disposée verticalement, cette barre étant mise en forme suivant une légère courbure lui permettant de contourner des obstacles. The invention also comprises a motor vehicle comprising an anti-roll bar on a wheel train, characterized in that this anti-roll bar is made according to any one of the preceding features. The invention will be better understood and other features and advantages will emerge more clearly on reading the following description given by way of example, with reference to the appended drawings in which: FIG. 1 is a perspective view of an anti-roll bar according to the invention; - Figure 2 is a view of a front train comprising a plurality of wheel hub carrier suspension arms, equipped with this anti-roll bar; and FIG. 3 is a view of a nose gear comprising a suspension of the MacPherson type, equipped with this anti-roll bar. FIG. 1 represents an anti-roll bar 1 comprising a central torsion bar 2 of rectilinear shape, of circular section and arranged transversely, each end of which is connected to a lever 4 arranged substantially longitudinally at a point situated between the two ends of this lever . The levers 4 each consist of a bar of flat section disposed vertically, this bar being shaped according to a slight curvature allowing it to bypass obstacles.

En variante, les leviers 4 pourraient être constitués de barres ayant une autre section, circulaire ou carré notamment, qui peuvent être tubulaires, pour obtenir le meilleur rapport entre la résistance, le poids, l'encombrement et le coût. Alternatively, the levers 4 could be constituted by bars having another section, circular or square in particular, which can be tubular, to obtain the best ratio between strength, weight, size and cost.

Une extrémité fixe du levier longitudinal 4 située près de la barre centrale de torsion 2, comporte un palier 8 comprenant un axe transversal fixé sur le côté plat du levier, entouré d'un bloc en caoutchouc maintenu dans un support 6 pour effectuer une filtration de vibrations. Le support 6 réalisé en tôles embouties, est fixé par des vis sous un berceau d'un train roulant non représenté. L'autre extrémité mobile 10 du levier 4, qui est nettement éloignée de la barre centrale de torsion 2, est reliée à un élément supportant l'axe de la roue et suivant le débattement de la suspension, comme un bras de suspension, par une billette non représentée comportant à ses extrémités deux liaisons formant des rotules. Les extrémités de la barre centrale de torsion 2, pénètrent chacune dans un perçage réalisé sur le côté plat des leviers 4, pour être ensuite soudées sur ces leviers, ce qui réalise de manière simple une liaison très rigide. A fixed end of the longitudinal lever 4 located near the central torsion bar 2, comprises a bearing 8 comprising a transverse axis fixed on the flat side of the lever, surrounded by a rubber block held in a support 6 to perform a filtration of vibration. The support 6 made of pressed sheets is fixed by screws under a cradle of a not shown running gear. The other mobile end 10 of the lever 4, which is clearly spaced from the central torsion bar 2, is connected to an element supporting the axis of the wheel and following the movement of the suspension, such as a suspension arm, by a billet not shown having at its ends two bonds forming ball joints. The ends of the central torsion bar 2, each penetrate into a bore made on the flat side of the levers 4, to be then welded to these levers, which simply achieves a very rigid connection.

Dans cet exemple, le rapport des distances entre d'une part le palier 8 de l'extrémité fixe et l'extrémité mobile 10, et d'autre part ce palier et la barre centrale de torsion 2, est d'environ 4. Le fonctionnement de la barre anti-roulis 1 est le suivant. Le débattement de la suspension de chaque roue entraîne un mouvement sensiblement vertical et équivalent des extrémités mobiles 10 de leur levier 4. Ce levier 4 pivote autour de son axe de palier 8 lié à la caisse du véhicule, et prend appui sur ce palier pour générer un pivotement équivalent de l'extrémité de la barre centrale de torsion 2, ce qui applique un couple de torsion sur cette barre centrale. L'effort venant du débattement de la suspension et généré sur la barre centrale de torsion 2, est multiplié par le rapport du levier 4, qui est compris avantageusement entre 3 et 6. In this example, the ratio of distances between on the one hand the bearing 8 of the fixed end and the movable end 10, and on the other hand this bearing and the central torsion bar 2, is about 4. The operation of the anti-roll bar 1 is as follows. The travel of the suspension of each wheel causes a substantially vertical movement and equivalent movable ends 10 of their lever 4. This lever 4 pivots about its bearing axis 8 connected to the vehicle body, and bears on this bearing to generate an equivalent pivoting of the end of the central torsion bar 2, which applies a torque of torsion on this central bar. The force coming from the movement of the suspension and generated on the central torsion bar 2, is multiplied by the ratio of the lever 4, which is advantageously between 3 and 6.

Les pivotements différents des leviers 4, dus aux différences de débattement des suspensions des roues d'un même essieu, appliquent des pivotements équivalents sur les extrémités de la barre centrale de torsion 2, et génèrent le couple de torsion. Par déformation élastique, cette barre centrale de torsion 2 applique en réaction un couple de rappel sur les leviers 4, qui tend à égaliser le niveau des deux suspensions et à stabiliser le véhicule. La figure 2 présente un berceau avant 22 fixé sous des longerons 20 de la caisse d'un véhicule. Des porte-moyeux non représentés des roues avant, sont reliés au berceau 22 par plusieurs bras de suspension 26 pour assurer un guidage rigoureux des roues avant lors des débattements des suspensions. Une boîte de vitesses 24 entraîne les roues avant par des arbres de roues 28. Les supports 6 contenant les paliers 8, comportent sur le dessus deux parties planes horizontales placées à deux hauteurs différentes, permettant une fixation à l'arrière du berceau 22, à la fois sur les longerons 20 de la caisse et sur ce berceau. Les leviers 4 passent sous le berceau 22, et au dessus de bras de suspension inférieures 26. Chaque extrémité mobile 10 des leviers 4, tournée vers l'avant, est reliée par une articulation à une biellette 30 disposée sensiblement verticalement. La partie supérieure de ces biellettes 30 est reliée à un bras de suspension supérieur par une autre articulation. On notera que l'espace situé transversalement entre les deux paliers 8 est entièrement dégagé, la barre centrale de torsion 2 étant déportée vers l'avant par rapport à ces paliers, ce qui permet de loger différents composants. De plus, la barre anti-roulis 1 offre de nombreux avantages. Elle permet notamment de réaliser différents réglages de raideur de barre anti-roulis sur une même plateforme de véhicule, en conservant des supports 6 avec leur palier 8, ainsi que des leviers 4 identiques. Il suffit simplement de modifier la barre centrale de torsion 2, en changeant par exemple le diamètre du tube la constituant ou l'épaisseur de ce tube, pour obtenir une raideur différente. Un autre moyen de réglage de la raideur de la barre anti-roulis 1, consiste à modifier le rapport des leviers 4, en déplaçant vers l'avant ou l'arrière les fixations de la barre centrale de torsion 2 sur ces leviers, tout en gardant des leviers similaires. Ce réglage peut se faire facilement si l'espace est disponible pour déplacer légèrement la barre centrale de torsion 2, aucun autre composant n'étant modifié. Il en est de même en cas de modification de l'empattement du véhicule. The different pivoting of the levers 4, due to differences in the travel of the suspensions of the wheels of the same axle, apply equivalent pivoting on the ends of the central torsion bar 2, and generate the torque. By elastic deformation, this central torsion bar 2 applies in reaction a restoring torque on the levers 4, which tends to equalize the level of the two suspensions and to stabilize the vehicle. Figure 2 shows a front cradle 22 fixed under longitudinal members 20 of the body of a vehicle. Hub carriers not shown front wheels, are connected to the cradle 22 by a plurality of suspension arms 26 to ensure a thorough guidance of the front wheels during the movements of the suspensions. A gearbox 24 drives the front wheels by wheel shafts 28. The supports 6 containing the bearings 8, have on the top two horizontal flat parts placed at two different heights, allowing attachment to the rear of the cradle 22, to both on the side members 20 of the body and on this cradle. The levers 4 pass under the cradle 22, and above the lower suspension arms 26. Each movable end 10 of the levers 4, facing forwards, is connected by a hinge to a link 30 disposed substantially vertically. The upper part of these rods 30 is connected to an upper suspension arm by another articulation. It will be noted that the space located transversely between the two bearings 8 is completely disengaged, the central torsion bar 2 being offset forwards with respect to these bearings, which makes it possible to house different components. In addition, the anti-roll bar 1 has many advantages. It allows in particular to achieve different anti-roll bar stiffness settings on the same vehicle platform, retaining supports 6 with their bearing 8, and levers 4 identical. It suffices simply to modify the central torsion bar 2, for example by changing the diameter of the tube constituting it or the thickness of this tube, to obtain a different stiffness. Another way of adjusting the stiffness of the anti-roll bar 1, is to modify the ratio of the levers 4, by moving forward or back the fasteners of the central bar torsion 2 on these levers, while keeping similar levers. This adjustment can be done easily if the space is available to slightly move the central torsion bar 2, no other component being changed. It is the same in case of modification of the wheelbase of the vehicle.

Un simple ajustement de la longueur de la barre centrale de torsion 2, sans modifier les autres composants, permet une adaptation à différents empattements. La barre anti-roulis 1 offre un niveau élevé de standardisation pour différentes gammes de véhicules, ce qui permet de réduire les coûts. A simple adjustment of the length of the central torsion bar 2, without modifying the other components, allows adaptation to different wheelbases. The anti-roll bar 1 offers a high level of standardization for different ranges of vehicles, which reduces costs.

En variante la barre centrale de torsion 2 peut ne pas être rectiligne, et comporter des courbes pour notamment contourner des organes se trouvant à proximité. La section de cette barre centrale 2 peut être circulaire, ou comporter d'autres formes. La figure 3 présente un berceau avant 40 fixé sous la caisse d'un véhicule, supportant de chaque côté un triangle de suspension inférieur 42, qui reçoit un porte-moyeu de roue avant non représenté. Ces porte-moyeux de roue comportent en partie supérieure un guidage coulissant sensiblement vertical généralement intégré dans la suspension, pour réaliser une suspension du type MacPherson. As a variant, the central torsion bar 2 may not be rectilinear, and may include curves for, in particular, bypassing members in the vicinity. The section of this central bar 2 may be circular, or have other shapes. Figure 3 shows a front cradle 40 fixed under the body of a vehicle, supporting on each side a lower suspension triangle 42, which receives a not shown front wheel hub carrier. These wheel hub carriers comprise in the upper part a substantially vertical sliding guide generally integrated in the suspension, to achieve a suspension MacPherson type.

La barre anti-roulis 1 fonctionne pour ce train avant, de manière similaire à celle présentée figure 2 pour un train avant comportant plusieurs bras. Sur cette figure 3, le dessin d'une barre anti-roulis 50 réalisée suivant l'art antérieur, est superposé de manière fictive sur la barre anti-roulis 1 suivant l'invention, pour présenter les différences. The anti-roll bar 1 operates for this front axle, similar to that shown in FIG. 2 for a front axle comprising several arms. In this FIG. 3, the design of an anti-roll bar 50 produced according to the prior art is imitably superimposed on the anti-roll bar 1 according to the invention, to present the differences.

La barre anti-roulis 50 suivant l'art antérieur, nécessite deux paliers 52 fixés sur le dessus du berceau 40 et occupant un certain volume, alors que de nombreux éléments sont aussi à disposer sur ce berceau. Ce volume est libéré dans le cas de la barre anti-roulis 1 suivant l'invention. The anti-roll bar 50 according to the prior art, requires two bearings 52 fixed on the top of the cradle 40 and occupying a certain volume, while many elements are also available on this cradle. This volume is released in the case of the anti-roll bar 1 according to the invention.

La barre anti-roulis suivant l'invention, peut de la même manière être installée sur un train arrière de véhicule en procurant des avantages similaires. The anti-roll bar according to the invention can likewise be installed on a vehicle rear axle providing similar advantages.

Claims

REVENDICATIONS1 û Barre anti-roulis pour véhicule automobile, comportant une partie centrale de torsion (2) disposée transversalement, dont les extrémités sont liées aux débattement des suspensions des roues d'un essieu pour leur appliquer un couple de torsion, caractérisée en ce que chaque extrémité de la partie centrale de torsion (2) est fixée à un levier (4) disposé sensiblement longitudinalement, en un point situé entre un palier (8) du levier formant un support (6) relié à la caisse du véhicule, et une liaison (10) du levier soumise au débattement de la suspension d'une roue. CLAIMS1 Anti-roll bar for a motor vehicle, comprising a central transversely disposed torsion portion (2), the ends of which are connected to the displacement of the suspensions of the wheels of an axle to apply to them a torsion torque, characterized in that each end of the central torsion portion (2) is fixed to a lever (4) arranged substantially longitudinally, at a point between a bearing (8) of the lever forming a support (6) connected to the vehicle body, and a link (10) of the lever subjected to the movement of the suspension of a wheel.

2 - Barre anti-roulis suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le palier (8) se trouve à une extrémité fixe du levier (4), et la liaison mobile (10) soumise au débattement se trouve à l'autre extrémité mobile de ce levier. 2 - anti-roll bar according to claim 1, characterized in that the bearing (8) is at a fixed end of the lever (4), and the movable link (10) subjected to movement is at the other mobile end of this lever.

3 - Barre anti-roulis suivant la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le rapport des distances entre d'une part le palier (8) et la liaison soumise au débattement (10), et d'autre part ce palier et la partie centrale de torsion (2), est compris entre 3 et 6. 3 - anti-roll bar according to claim 1 or 2, characterized in that the ratio of distances between on the one hand the bearing (8) and the link subjected to the displacement (10), and on the other hand this bearing and the central torsion portion (2) is between 3 and 6.

4 - Barre anti-roulis suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que chaque levier (4) comprend une barre longitudinale de section plate disposée verticalement. 4 - Anti-roll bar according to any one of the preceding claims, characterized in that each lever (4) comprises a longitudinal bar of flat section disposed vertically.

5 - Barre anti-roulis suivant la revendication 4, caractérisée en ce que la partie centrale de torsion (2) a une section circulaire, ses extrémités pénétrant chacune dans un perçage réalisé sur le côté plat des leviers (4). 5 - anti-roll bar according to claim 4, characterized in that the central torsion portion (2) has a circular section, its ends penetrating each into a bore formed on the flat side of the levers (4).

6 - Barre anti-roulis suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'un axe transversal fixé sur le levier (4), est entouré d'un bloc en caoutchouc maintenu dans le support (6) pour réaliser le palier (8). 6 - anti-roll bar according to any one of the preceding claims, characterized in that a transverse axis attached to the lever (4), is surrounded by a rubber block held in the support (6) to achieve the bearing (8).

7 - Barre anti-roulis suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle est montée sur un train comportant plusieurs bras de suspension (26) pour guider chaque roue. 7 - Anti-roll bar according to any one of the preceding claims, characterized in that it is mounted on a train having a plurality of suspension arms (26) for guiding each wheel.

8 - Barre anti-roulis suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce qu'elle est montée sur un train comportant une suspension de type MacPherson. 8 - Anti-roll bar according to any one of claims 1 to 6, characterized in that it is mounted on a train comprising a MacPherson type suspension.

9 - Véhicule automobile comportant une barre anti-roulis sur un train de 5 roues, caractérisé en ce que cette barre anti-roulis est réalisée suivant l'une quelconque des revendications précédentes. 9 - A motor vehicle comprising an anti-roll bar on a train of 5 wheels, characterized in that the anti-roll bar is made according to any one of the preceding claims.