Brevet FR2152891A1 — publié le 19730427

La présente invention concerne un bras à ressort avec amortisseur hydraulique intégré pour la suspension et le guidage des roues de véhicules à moteur. Les bras connus de ce type sont constitués par un récipient tubulaire fermé à son extrémité inférieure et sur la face périphérique duquel est fixé, près de cette extrémité, un support de roue. Ce récipient présente, à son extrémité supérieure ouverte, un filetage intérieur dans lequel se visse un bouchon muni d'un filetage extérieur correspondant. Ce bouchon est muni d1un alésage dans lequel est monté un joint frotteur pour le passage de la tige de piston. A l'intérieur du récipient est monté un cylindre dans lequel coulisse un piston muni de sa tige et qui contient un liquide pour l'amortissement hydraulique. Entre l'extrémité supérieure du cylindre et le bouchon du récipient est placé un organe de guidage qui assure le centrage du cylindre et l'obture vers le haut. La tige de piston est munie, à son extrémité supérieure, de moyens de fixation à la carrosserie du véhicule.Elle est guidée dans un alésage de ltorgane de guidage précité. Un joint d'étanchéité fixe est monté entre le récipient et l'organe de guidage. Ces bras connus fonctionnent bien mais leur construction est compliquée, en particulier en ce qui concerne le bouchon, l'organe de guidage et la mise en place du joint d'étanchéité fixe. Il en résulte que la fabrication et le montage de ces éléments exigent beaucoup de travail et entratnent donc une dépense élevée, ce qui augmente considérablement le prix de revient du bras. L'invention a donc pour objet de perfectionner et de simplifier ces bras connus, particulièrement en ce qui concerne le bouchon, l'organe de guidage et le joint d'étanchéité fixe, de façon que la fabrication et le montage de ces pièces exigent moins de travail et soient par conséquent moins conteur, tout en éliminant en outre tout risque de détérioration du joint lors du montage du bras. A cet effet, dans le bras de suspension selon l'invention, le bouchon du récipient tubulaire et l'organe de centrage du cylindre intérieur et de guidage de la tige de piston ne forment qu'une seule pièce conformée en bague de guidage dont la face périphérique comprend de haut en bas une première partie munie d'un filetage extérieur permettant de visser la bague dans le filetage intérieur du récipient, une deuxième partie ou partie médiane, munie d'une gorge et dont le diamètre est inférieur à celui de la première partie, pour le centrage de la bague dans une zone de guidage du récipient, et une troisième partie, d'un diamètre encore plus petit et munie d'un épaulement vers son extrémité inférieure, pour le centrage et l'immobilisation de l'extrémité supérieure du cylindre, la différence entre l! diamètre de la partie médiane (ou celui de la zone de guidage du récipient) et le diamètre du récipient dans la zone filetée étant telle que lorsque le joint d'étanchéité est monté dans la gorge, à l'état détendu, son diamètre extérieur est inférieur au diamètre du récipient dans la zone du filetage intérieur. Le bras de suspension selon l'invention présente par rapport aux bras à ressort connus les avantages suivants : Au lieu de deux pièces différentes mais coopérantes, le bouchon et son joint d'étanchéité, d'une part, et l'organe de guidage pour le centrage et l'immobilisation du cylindre et le guidage de la tige de piston, d'autre part, le bras à ressort selon ltinvention ne comporte plus qu'une bague de guidage vissable, faite dtune seule pièce, conformée de façon ê pouvoir titre fabriquée facilement et à peu de frais par déformation à froid et usinage, et à permettre aussi un montage plus facile et plus rapide du bras que les deux pièces précitées des bras connus. En outre, dans le bras selon l'invention, le montage du joint fixe est considérablement simplifié et facilité par le fait qu'il s'agit d'un joint annulaire monté dans la gorge de la bague de guidage avant d'assembler les éléments du bras et introduit ainsi monté dans le récipient tubulaire. Tout risque de détérioration du joint annulaire lors de son introduction dans le récipient est supprimé du fait que la partie médiane de la bague de guidage, où se trouve la gorge dans laquelle est monté le joint, a un diamètre extérieur inférieur au diamètre intérieur de la partie filetée du récipient dtune valeur telle que le diamètre extérieur du Joint monté dans la gorge, c'est-à-dire à l'état détendu, est inférieur au diamètre intérieur de la zone filetée. Dans une autre forme d'exécution de l'invention, on peut utiliser un joint annulaire ayant, à l'état détendu, une section circulaire. En outre, la bague de guidage vissable peut entre munie avantageusement d'un alésage axial comportant deux parties une supérieure, de plus grand diamètre, pour loger le joint de sortie de la tige de piston, et une inférieure, de plus petit diamètre, dans laquelle est montée une douille de guidage de ladite tige0 Il peut titre prévu, en outre, entre la partie médiane et la partie inférieure de la face périphérique de la bague de guidage, un épaulement à la surface duquel débouche un canal de retour qui part de la partie supérieure élargie de l'alésage. De toute façon, l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé, représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de ce bras Figure 1 est une vue en coupe axiale raccourcie dtun bras selon l'invention Figure 2 est une vue en coupe axiale de la bague de guidage vissable du bras de figure I Figure 3 est une vue en coupe axiale de la partie supérieure du récipient tubulaire du bras de figure 1. Comme le montrent les figures 1 à 3, le bras à ressort selon l'invention comporte un récipient tubulaire 1, fermé à son extrémité inférieure, sur la face cylindrique extérieure duquel sont fixés, près de ladite extrémité, un support de roue 5 et, au-dessus du milieu de la hauteur du récipient, une rondelle élastique tronconique 21, qui sert de siège à un ressort hélicoTdal non représenté. L'autre extrémité de ce ressort, prend appui sur une seconde rondelle élastique tronconique non représentée, qui est fixée à la carrosserie du véhicule. A son extrémité supérieure ouverte, le récipient 1 est muni d'un filetage intérieur 13, pour le vissage d'une bague de guidage 2, munie d'un filetage extérieur 8. Un cylindre 2, dont le diamètre extérieur est inférieur au diamètre intérieur du récipient, est monté coaxialement à l'intérieur de ce dernier, de façon à former entre lui et le récipient une chambre annulaire 22 qui sert de réservoir pour le liquide d'amortissement. Le cylindre 2 contient du liquide d'amortissement et un piston 3, muni de sa tige 4, y coulisse librement. Le piston 3 est traversé par des passages de petite section 23 qui constituent les moyens d'amortissement proprement dits. On peut prévoir d'autres moyens, par exemple, des clapets. h son extrémité inférieure, le cylindre 2 est centré dans un fond 24 muni de soupapes 25. Lt extrémité supérieure du cylindre 2 est fermée par la partieiférieure 12 de la bague 7 qui sert aussi au centrage du cylindre. L'extrémité supérieure de la tige de piston 4 présente un filetage 26, au moyen duquel elle est fixée à la carrosserie du véhicule. Comme le montre la figure 2, la face périphérique de la bague de guidage 2 présente, de haut en bas, tout d'abord une partie profilée 28, prévue comme poignée, puis nne partie supérieure 10 munie du filetage extérieur 8, grince auquel la bague 2 se visse dans le filetage intérieur 13 du récipient 1. Cette partie 10 est suivie d'une partie médiane gs dont le diamètre est plus petit et qui sert à centrer la bague 2 dans la partie degguidage 14, de stme diamètre, du récipient 1. Cette partie7présente une gorge 11 dans laquelle est logé un joint annulaire 15. La partie médiane 2 est suivie d'une partie inférieure épaulée 12, dont le diamètre est encore plus petit et qui sert à centrer et à immobiliser l'extrémité supérieure du cylindre 2. Un canal de retour 20, pour le liquide dtamortissement, part de la partie supérieure élargie 22 de l'alésage de la bague de guidage et débouche sur la face conique de ltépauletent 19, qui sert de transition entre la partie médiane 9 et la partie inférieure 12.Cette partie inférieure présente, vers son extrémité inférieure, un autre épaulement qui correspond à ltépaisseur du cylindre 2 et assure son centrage de telle façon que lorsque la bague 2 est en place, la face cylindrique externe du cylindre 2 prolonge celle de la partie inférieure 12. Ltalésage de la bague de guidage 2 présente une partie supérieure 16, dans laquelle est monté à la presse un joint frotteur 6, avec sa monture annulaire, et une partie inférieure 12, de plus petit diamètre que la partie 16, dans laquelle est montée la douille de guidage 18 de la tige de piston 4. Le liquide entratné par la tige de piston vers l'extérieur du cylindre par suite du défaut d'étanchéité entre la douille 18 et la tige 4,peut titre recueilli dans la chambre 27 formée autour de la tige de piston au-dessous du tint frotteur 6, dans la partie supérieure de l'alésage, et il retourne dans la chambre 22 par le passage 20. Sur la tige de piston 4 est montée une bague d'arrêt 30 qui vient buter contre la face en bout 29 de la bague de guidage 7 pour limiter le mouvement vers le haut de la tige du piston et, par conséquent, de ce dernier. Pour le montage de la bague de guidage selon l'invention, on procède de la manière suivante On place tout d'abord dans l'alésage de la bague telle qu' elle est représentée à la figure a, la douille 18 et le joint frotteur 6. Ensuite, on place le jott annulaire 15 dans la gorge 11. La bague de guidage ainsi complétée peut alors être introduite par l'extrémité supérieure du récipient I et vissée dans le filetage 13 de ce dernier. Lorsqu'on met la bague de guidage en place dans le récipient le joint annulaire 15 ne peut entre détérioré par le filetage 13, car le diamètre de celui-ci est supérieur au diamètre extérieur du joint à l'état détendu. Ce n'est que lorsque la partie médiane 9 de la bague s'enfonce dans la zone de guidage 14 du récipient que le joint est comprimé et précontraint, de façon à assurer l'étanchéité entre la bague et la face interne du récipient. La mise en place de la bague de guidage a aussi pour effet de centrer le cylindre 2 et d'obturer son extrémité supérieure. On peut renoncer à un joint à cet endroit, car une étanchéité absolue n'est pas nécessaire et les petites fuites éventuelles de liquide peuvent s'écculer dans la chambre 22. indépendamment de son montage facile et simple, la bague de guidage selon l'invention constitue un élément du bras à ressort facile et peu motteux à fabriquer par déformation a' froid de l'acier, seules les faces de centrage et de guidage ainsi que les faces d'appui pour le joint frotteur 6 et la douille 18 et la gorge Il exigeant ut usinage par enlèvement de matière. - XEVENDICstION$ 1. - ras de suspension à ressort avec amortisseur hydrauligue intégré, pour la suspension et le guidage des roues de véhicules à moteur, constitué par un récipient tubulaire fermé à son extrémité inférieure, sur la face périphérique duquel est fixé, près de cette extrémité, un support de roue, qui présente, à son extrémité supérieure ouverte, un filetage intérieur dans lequel se visse un bouchon muni d'un filetage extérieur correspondant, muni d'un alésage dans lequel est monté un joint frotteur pour le passage de la tige de piston, par un cylindre disposé coaxialement à l'intérieur du récipient, dans lequel coulisse un piston muni de sa tige et qui contient un liquide d'amortissement, et par un organe de guidage interposé entre l'extrémité supérieure du cylindre et le bouchon, qui assure le centrage du cylindre et présente un alésage dans lequel est guidée la tige de piston, la dite tige étant munie, à son extrémité supérieure, de moyens de fixation à la carrosserie du véhicule et un joint annulaire fixe étant placé entre le récipient et l'organe de guidas caractérisé en ce que l'organe de guidage et le bouchon ne forment qu'une seule pièce conformée en bague de guidage vissable, dont la face périphérique comprend, de haut en bas, une première partie, munie d'un filetage extérieur permettant de visser la bague dans le filetage intérieur du récipient, une deuxième partie, munie d'une gorge, dont le diamètre est inférieure à celui de la première partie et qui sert au centrage de la bague dans une zone de guidage du récipient, et une troisième partie, d'un diamètre encore plus petit et munie d'un épaulement vers son extrémité inférieure, pour le centrage et l'immobilisation de ltextrémité supérieure du cylindre, la différence entre le diamètre de la partie médiane (donc aussi celui de la zone de guidage du récipient) et le diamètre intérieur du récipient dans la zone filetée étant telle que, lorsque le joint annulaire est monté dans la gorge, à l'état détendu, son diamètre extérieur est inférieur au diamètre intérieur du récipient dans la zone filetée. 2. - ras de suspension selon la revendication 1 caractérisé en ce que le diamètre annulaire a une section circulaire à l'état détendu. 1 3. - Bras de suspension selon la revendication/ou la revendication 2, caractérisé en ce que la bague de guidage vissable est munie d'un alésage comportant une partie supérieure, de plus grand diamètre, dans laquelle est logé le joint frotteur, et une partie inférieure, de plus petit diamètre dans lqquelle est montée une ouille de ridage de la tige de piston. 4. - Bras de suspension selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la transition entre la deuxième et la troisième parties de la face périphérique se fait par un épaulement à la surface duquel débouche un canal qui ramène à une chambre annulaire formée entre le cylindre et le récipient les fuites de liquide recueillies dans une autre chambre annulaire formée au-dessous du joint frotteur, dans la partie supérieure élargie de l'alésage du bouchon de guidage.