Brevet FR2316093A1 — publié le 19770128

La présente invention concerne un dispositif de suspension pour un véhicule. la pratique, Jusqu'alors, dans les suspensions pour véhicule du type MacPherson a été de prévoir une cartouche d!amortis- seur dans un bottier externe, la cartouche d'amortisseur étant fixée de façon amovible dans celui-ci au moyen d'un écrou annulaire retenu par des filets qui coopèrent avec la cartouche à son extrémité supérieure et la-retient positivement en place dans le bottier. De façon caractéristique, de tels boîtiers sont fixés sur la fusée de roue avec laquelle ils coopèrent de façon permanente, d'où il résulte que s'il était éventuellement nécessaire de remplacer l'amortisseur, seule la cartouche devait etre remplacée. Du fait du coQt croissant de la main-d'oeuvre et des matières, le type de construction susmentionné est devenu discutable -du point de vue de son coti, du fait que aes opérations d'usinage coûteuses sont nécessaires pour réaliser les filets dans l'extrémité supérieure du bottier recevant la cartouche de l'amortisseur, de meame que pour produirel'écrou annulaire ou l'élément fileté similaire. La présente invention prévoit un élément formant un élément de suspenion nouveau et perfectionné qui élimine les problèmes cidessus en prévoyant une nouvelle réalisation de l'élément qui permet d'éliminer le bottier recevant la cartouche de l'amortisseur, de mebme que l'anneau de retenue usiné qui coopère avec lui.Plus particulièrement, la présente invention prévoit une réalisation d'un élément de suspension nouveau dans lequel les divers composants sont retenus dans le corps de l'élément par une opération de repoussage ou de sertissage au cours de laquelle l'extrémité supérieure du corps de l'élément est déformée radialement, vers l'intérieur Jusqu'en une position dans laquelle elle recouvre partiellement les composants internes situés dans le corps.En outre, la construction de l'élément selon la présente invention utilise un type de fusée de roue dans lequel la partie usinée avec précision de la fusée de roue qui coopère avec le roulement de roue peut être démontée de l'élément de suspension quand celui-ci est remplacé et remontée sur un élément neuf; ainsi, une économie notable est obtenue par rapport à une construction dans laquelle toute la fusée de roue devait être éliminée quand l'élément de suspension lui-mezme devait entre remplacé. Par conséquent, c'est un objet général de la présente invention de prévoir un nouveau dispositif de suspension pour véhicule. C'est un objet plus particulier de la présente invention de prévoir un élément de suspension pour des dispositifs de suspension de véhicule. C'est un autre objet particulier de la présente invention de prévoir un élément de suspension du type MacPherson. C'est un autre objet de la présente invention de prévoir un élément de suspension dans lequel le corps extérieur a son extrémité supérieure déformée radialement vers l'intérieur pour retenir les diverses pièces composantes de l'élément dans le corps. C'est un autre objet de la présente invention de prévoir un élément de suspension du type décrit ci-dessus qui comprend une fusée de roue ayant une première partie fixée au corps de l'élé- ment, une seconde partie fixée de façon à pouvoir être démontée à la première partie. C'est un autre objet de la présente invention de prévoir un élément de suspension du type décrit ci-dessus qui peut être fabriqué économiquement, remplacé aisément quand cela est nécessaire et qui aura une durée d'utilisation longue et efficace. La présente invention sera bien comprise à la lecture de la description suivante faite en liaison avec les dessins cijoints dans lesquels La figure 1 est une vue en perspective agrandie d'un des éléments de suspension incorporé dans le dispositif de suspension selon la présente invention. La figure 2 est une vue de profil partiellement en coupe de l'élément de suspension représenté dans la figure 1 vue dans la direction de la flèche 2 de la figure 1. La figure 3 est une vue partielle agrandie, en coupe, sensiblement suivant la ligne 3-3 de la figure 2; et La figure 4 est une vue en coupe transversale de l'extrémité inférieure d'un mode de réalisation d'une variante de l'élément de suspension selon la présente invention. Si l'on se réfère en détail aux figures et en particulier à-la figure 1, un dispositif de suspension pour un véhicule portant généralement la référence 10 est représenté coopérant avec une partie du châssis d'un véhicule 12 qui supporte normale ment la caisse, la carrosserie, etc.* du véhicule comme cela est bien connu dans la technique. La dispositif de suspension 10 com prend au moins deux éléments de suspension dont l'un est repré sent dans la figure 1 et porte généralement la référence 14. L'élément 14 coopère avec un ressort hélicoïdal 16 et une fusée de roue 18 pour supporter une roue du véhicule venant en contact avec la route (non représentée),d'un type bien connu dans la tech nique, sur le véhicule, le ressort 16 ayant pour fonction de sup porter élastiquement le cassis du véhicule 12 par rapport à la roue. Typiquement, les deux éléments de suspension qui pourraient tre' utilisés dans un dispositif de suspension 10 selon la présente invention constitueraient les deux éléments des roues avant d'un véhicule.La présente invention, toutefois, ntest pas destinée à Entrer limitée seulement à la suspension avant d'un véhicule, puis qu'elle trouvera une application tout aussi satisfaisante en liai son avec les roues arrière d'un véhicule. Si lion se réfère maintenant en détail à la construction de l'élément 14 que l'on voit-mieux dans la figure 3, cet élément comprend un corps cylindrique allongé ou tube de réserve 20 qui est ferme d son extrémité inférieure au moyen d'un élément de cha peau d'extrémité qui a la forme d'une cuvette ou analogue 22. Si tué à l'intérieur du corps 20 et s'étendant généralement coaxiale ment aveo lui, sué trouve un cylindre de pression tubulaire allongé -24 qui est espacé radialement vers l'intérieur par rapport à la périphérie intérieure du corps 20 et définit un réservoir à fluide ou chambre 26 avec celui-ci.Une tige de piston allongée 28 s'étend coaxialement dans le cylindre de pression 24 et elle est prévue pour supporter un-ensemble.de piston portant généralement la réSéren- ce 3Q à son extrémité inférieure. - La tige de piston 28 est montée pour se déplacer selon un mouvement alternatif à l'intérieur de l'élément 14 au moyen d'une bague de guidage annulaire 32 qui est disposée à proximité de l'extrémité supérieure du cylindre 24. La bague de guidage 32 comporte un alésage annulaire central 34 à l'intérieur duquel une bague anti-friction ou élément de manchon approprié 36 est disposée, la bague 36 servant de joint coulissant résistant à l'usure entre la périphérie extérieure de la tige de piston 28 et la périphérie intérieure de la bague de guidage 32. L'extrémité supérieure de la bague de guidage 32 comporte un cham- brage annulaire 38 dans lequel un élément racleur et d'étanchéité élastique, annulaire 40 est disposé. Comme représenté dans la figure 3, l'élément 40 comprend une partie périphérique intérieure 42 prévue pour venir en contact, racler et assurer l'étanchéité avec la périphérie extérieure de la tige de piston 28 et qui est poussée en contact pour assurer l'étanchéité avec la tige de piston au moyen d'un ressort annulaire 44 ou analogue. L'élément 40 comporte une bague de renforcement appropriée 46 et comprend une partie s'étendant radialement, vers l'extérieur 48 qui est retenue en place par l'extrémité supérieure du corps 20 d'une maniére que l'on décrira ci-après.L'extrémité inférieure de la bague de guidage 32 comporte un épaulement annulaire 50 contre lequel l'extrémité supérieure du cylindre de pression 24 est disposée, des passages d'écoulement 52 étant ménagés dans la bague de guidage pour faire communiquer 1 'extrémité supérieure du réservoir à fluide 26 avec le chambrage 38, d'où il résulte que la pression du fluide hydraulique régnant normalement- dans le réservoir 26 complètera l'action du ressort annulaire 44 pour pousser la partie intérieure 42 de l'élément d'étanchéité 40 en contact positif pour assurer l'étanchéité avec la périphérie extérieure de la. tige de piston 28 comme cela est bien connu dans la technique. Un tampon pour absorber le rebond fabriqué, par exemple, en un matériau déformable élastique tel-que du caoutchouc et portant généra- iement la référence 54 est prévu sur la tige de piston 28 à proximité de l'ensemble de piston 30, l'ensemble 54 étant retenu en place au moyen d'une bague support annulaire 56 qui est fixée à la tige de piston 28 directement en-dessous de l'ensemble 54. L'ensemble 54 est prévu pour fonctionner d'une manière bien connue dans la technique pour empher de détériorer l'ensemble de piston 30 pendant le cycle de rebond de l'élément 14. L'ensemble de piston 30 comprend un élément de piston de forme généralement cylindrique 58 supporté sur une partie d'extrémité inférieure ayant un diamètre réduit 60, de la tige de piston 28 au moyen d'un écrou de retenue approprié 62. L'élément de piston 58 comporte plusieurs ensembles d'ouvertures ou passages d'écoulement 64 s'étendant longitudinalement, espacés circonfé- rentiellement, disposés radialement dans la partie extrême du piston, qui sont disposés entre une paire de sièges de clapet concen triques espacés 66et 68 qui sont prévus sur l'extrémité supérieure de l'élément 58.Les sièges de clapet 66 et 68 coopèrent et viennent contact avec un élément de clapet analogue à une rondelle relativement mince 70, qui a pour fonction de fermer les extrémités supérieures des ouvertures 64 quand là tige de piston 28 se déplace vers le haut dans le cylindre de pression 24. Un disque élastique 72 est disposé directement au-dessus del'élément de clapet 70 et il est prévu pour pousser élastiquement ce dernier vers les sièges de clapet 66, 68. Une rondelle support 74 est disposée dinectement au-dessus du disque 72 pour retenir les éléments 70, 72 en place. Un autre siège de clapet 76 est prévu sur l'extrémité inférieure de l'élément de piston 58 à un emplacement situé extérieurement, radialement par rapport à plusieurs ensembles d'ouvertures intérieures 78 s'étendant longitudinalement et il est prévu pour venir en contact avec un clapet formant un disque analogue à une rondelle 80, qui est poussé contre le siège de clapet 76 au moyen d'un ressort hélicoïdal 82, dont l'extrémité supérieure porte contre un siège de ressort 84 et dont l'extrémité inférieure porte contre l'écrou 62.On remarquera que, quand l'ensemble de piston 30 se déplace vers le haut dans le cylindre de pression 24, du fluide sous pression se déplace vers le bas à travers les ouvertures 78, levant de son siège le~disque formant clapet 80 et permettant au rluide de passer dans la zone située en-dessous W l'ensemble de piston 30 Inversement, quand l'ensemble de piston 30 se déplace vers le bas dans le cylindre de pression 24, le disque formant clapet 70 se déplacera vers le haut hors des sièges 66, 68 pour permettre au fluide d'aller dans l'extrémité supérieure du cylindre dè pression 24 à travers les multiples passages 64, comme cela apparaîtra à l'homme de l'art. A proximité de l'extrémité inférieure du cylindre de pression 24,se trouve un ensemble de soupape de compression ou soupape de base portant généralement la référence 86,qui comprend une extrémité cylindrique ou élément de base 88 qui a généralement la forme d'une cuvette et qui comporte des passages d'écoulement 90 qui peuvent communiquer avec l'extrémité inférieure du réservoir à fluide 26. Une description détaillée de la construction et du fonctionnement de la soupape de base 86 est donnée dans la deman de de brevet française nO 74/20.763 déposée le 14 juin 1974 sous le titre : "Soupape de compression pour amortisseuis hydrauli- ques", au nom de la demanderesse, dont le contenu est supposé ici connu.La soupape de base 86 a généralement pour fonction de compenser le volume de la tige de piston 28 lorsque la tige 28 se déplace vers le bas dans le cylindre de pression 24. Plus particulièrement, la soupape de base 86 a pour fonction de contrôler l'écoulement du fluide hydraulique entre l'extrémité inférieure du cylindre de pression 24 et le réservoir 26; toutefois, pour des raisons de concision de la description, on ne fournira pas de description détaillée de -la construction et du fonctionnement de l'ensemble de soupape 86, puisqu'une parfaite compréhension de ceux-ci peut tre obtenue en se référant à la demande de brevet n" 74/20.763 susmentionnée. Selon un des principes de la présente invention, l'extrémité supérieure du corps ou tube de réserve 20 comporte une partie d'extrémité d'épaisseur réduite, 92 qui, avant l'assemblage final des composants internes du montant 14, a généralement une forme s'étendant axialement vers l'extérieur comme cela est représenté en traits interrompus dans la figure 3. Quand les divers composants venant à l'intérieur du corps 20 ont été assemblés dans celui-ci, le corps extérieur 20 est soumis à une opération de repoussage, ou de sertissage, d'où il résulte que la partie d'extrémité 92 est déformée radialement vers l'intérieur et légèrement vers le bas,comme on peut le voir par la position représentée en traits pleins de la partie 92 dans la figure 3. Comme représenté dans la figure 3, la partie radiale située le plus à l'intérieur de la partie 92 recouvre la partie de la périphérie extérieure 48 du joint 40 et vient en contact avec celui-ci en le serrant, contre l'extrémité supérieure de la bague de guidage 32. Par conséquent, les divers composants internes dé l'élément 14 sont retenus positivement dans celui-ci par la partie repoussée ou sertie du boîtier 92. Selon une autre caractéristique de la présente invention, la fusée de roue 18 est constituée par une première partie ou section 94 qui est fixée au montant 14 et une seconde partie ou section 96 qui est fixée de façon à pouvoir être démontée à la partie 94. Plus particulièrement, la partie de la fusée de roue 94 a la forme le d'un manchon et s'étend autour de la péri chérie extérieure du corps 20; elle est fixée à celui-ci par sou dure par exemple, comme cela est indiqué en-98 dans la figure 3. La lotion 94 comprend une partie s'étendant radialement, vers l'extérieur, 100, qui est prévue pour Entre fixée par des vis, bou lons ou moyens de fixation similaires, 102, à la partie 96 de la fusée de roue. Conne cela est classique dans la technique, la par tie 96 comprend une partie usinée formant la fusée 104 qui est prévue pour recevoir les moulements de roue qui ont pour fonction de supporter la roug qui vient en contact avec la route (non repré sent,du véhicule. L'élément de suspension 14 comporte une plaque support de ressort s'étendant en général vers l'extérieur portant générale- ment la référence 106 qui comprend une partie formant une collerette s'étendant radialoment vers l'extérieur 108 qui supporte l'ex trémité inférieure du ressort hélicoïdal 16. La périphérie intérieure. de la plaque 106 est fixée par soudure 110 par exemple, à la pé riphérie extérieure du corps 20 d'une manière que l'on voit mieux dans les figures 2 et 3.L'extrémité supérieure du ressort 16 est prévue pour porter contre une plaque d'un type similaire (non représentée) qui, à son tour, -agit contre la partie de caisse ou de châs- sis 12, d'où il résulte que le châssis est supporté élastiquement sur le ressort hélicoïdal 16, d'une manière bien connue dans la technique. Lorsque l'on désire remplacer l'élément de suspension 14, le ressort hélicoïdal 16 est comprimé de façon appropriée pour annuler la force exercée par le ressort contre la partie de châssis 12 et l'écrou de fixation 112 engagé par l'intermédiaire d'un filetage sur la partie de l'extrémité supérieure ayant un diamètre réduit 114 de la tige de piston 28,est enlevé, permettant ainsi le démontage de l'écrou 14. Les vis de fixation 102 sont alors enlevées pour permettre la séparation de la partie 104 de la fusée de roue de l'élément 14, après quoi l'élément 14 peut entre rejeté et la partie 104 de la fusée de roue peut être fixée au moyen des vis de fixa tion 102 sur un élément neuf 14.Ensuite, le ressort 16 peut être monté autour du nouvel élément 14 et la partie d'extrémité supérieure 114 de la tige de- piston 28 peut gtre fixée au moyen de l'écrou 112 au châssis 12. La figure 4 représente un mode de réalisation légèrement maRi- fié de i félément 14 dans lequel l'extrémité inférieure du corps 20 comporte une partie inférieure 22' qui fait partie intégrante de celui-ci. Plus particulièrement, l'élément représenté dans la figure 4 porte la référence 14' et il a une construction et un fonctionnement identiques à l'élément décrit précédemment 14 à l'exception près que le chapeau d'extrémité 22 incorporé dans celui-ci est remplacé par une partie inférieure 22' qui fait partie intégrante du corpus. De préférence, bien que cela ne soit pas né- cessaire, la partie inférieure 22' est formée par une opération de repoussage du type bien connu dans la technique et qui évite de devoir souder ou fixer d'une autre manière un composant fabriqué séparément, c'est-à-dire le chapeau d'extrémité 22 sur le corps 20. La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au contraire susceptible de variantes et de modifications qui apparartront à l'homme de l'art. REVENDICATIONS 1 - Dispositif de suspension pour un véhicule destiné à supporter les roues d'un véhicule automobile qui viennent en contact avec le sol, caractérisé en ce qu'il comprend - au moins un élément de suspension comprenant un cylindre de pression tubulaire allonge > - un piston muni de soupapes disposé de façon à se déplacer suivant un mouvement alternatif dans le -cylindre et relie à une extrémité d'une tige de piston s'étendant axialement à partir d'une extrémité du cylindre, - un moyen de fixation reliant une extrémité de la tige de piston à une partie suspendue élastiquement du véhicule, - une bague de guidage disposée à une extrémité du cylindre de pression pour supporter la tige de piston et lui permettre de se déplacer suivant un mouvement alternatif par rapport au cylindre, - un tube de réserve allongé s'étendant concentriquement autour du cylindre de pression, ce tube de réserve étant espacé radialement vers l'extérieur par rapport au cylindre de pression et définissant avec celui-ci un réservoir à fluide, - une soupape de base située à l'extrémité inférieure du cylindre de pression opposée à celle comportant la bague de guidage et ayant pour fonction de contrEler ltécoulement du fluide entre l'intérieur du cylindre de pression et le réservoir, - une fusée de roue située à proximité d'une extrémité de l'élément et comprenant une première partie fixée à la périphérie extérieure du tube de réserve et une seconde partie fixée de façon à pouvoir être démontée à la première partie et prévue pour supporter une roue d'un véhicule, l'extrémité du tube de réserve adjacente à la bague de guidage s'étendant axialement au-delà de l'extrémité extérieure axiale de cette bague de guidage, la partie d'extrémité du tube de réserve étant déformée radialement vers l'intérieur par-dessus au moins une partie du c8té extérieur axial de la bague de guidage. 2 - Dispositif de suspension selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un moyen de fixation démontable pour permettre le démontage de la seconde partie de la fusée de roue de sur la première partie de celle-ci. 3 - Dispositif de suspension selon la revendication 2, caractérisé en ce que la première partie de la fusée de roue s'étend autour de la périphérie extérieure du tube de réserve et est fixée à celui-ci par soudure. 4 - Dispositif de suspension selon la revendication 9, caractérisé en ce que le moyen de fixation démontable comprend un moyen de fixation fileté. 5 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé ce qutil comprend un moyen de joint d'étanchéité au fluide disposé sur le côté extérieur axial de la bague de guidage et prévu pour venir en contact et assurer l'étanchéité avec la périphérie extérieure de la tige de piston en permettant le coulissement de celle-ci. 6 - Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en-ce que la partie d'extrémité du tube de réserve s'étend axialement par-dessus au moins une partie du joint pour retenir ce joint dans sa position de fonctionnement sur le côté extérieur axial de la tige de guidage. 7 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la suspension du véhicule comprend une paire d'éléments. 8 - Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que les deux éléments sont disposés à proximité à l'extré- mité avant du véhicule et sont prévus pour supporter les roues avant de celui-ci. 9 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'extrémité inférieure du tube de réserve comporte une partie qui fait partie intégrante de celui-ci repoussée par-dessus la partie d'extrémité inférieure.