Brevet FR2507725A1 — publié le 19821217

La présente invention, concernant la suspension des véhicules, est plus spécifiquement relative à àes su-ûPorts de suspension pour véhicules, d'un genre comâprenant un res- sort servant à supporter la charge sur une roue ou un essieu du véhicule, en combinaison avec un amortisseur qui amortit les oscillations du ressort en réponse au mouvement relatif entre la roue ou l'essieu et le ch Assis du véhicule entre lesquels des parties relativement mobiles du support sont adaptées à être attachées, Dans certains supports de suspensien connus de ce genre, le ressort comprend un ressort de compression à boudin et l'amortisseur, un piston se déplaçant dans un cylindre contrairement à un volume enfermé de fluide hydraulique Le piston est porté par une tige de piston passant au travers d'un joint glissant établi dans une pièce de fermeture d'une extrémité du cylindre et un volume d'air ou d'un autre gaz est prévu dans le cylindre pour loger le volume de la tige de piston tirée. Dans un tel support de suspension connu, le joint doit être construit de façon à maintenir la pression du flui- de dans l'amortisseur. La présente invention fournit un support de suspen- sion comprenant un ressort combiné avec amortisseur dans le- quel le ressort comprend un volume d'air ou d'un autre gaz sous pression à l'intérieur d'une chambre de pression et l'amortisseur comprend un cylindre, un piston se déplaçant dans le cylindre contrairement au fluide hydraulique dans le cylindrele piston étant pourvu d'au moins une valve ou un étranglement qui permet un débit limité du fluide hydrau- lique au-delà du piston dans au moins un sens et une tige de piston portant le piston, la chambre de pression comprenant une enveloppe rigideà l'extrémité supérieure du support, destinée à 9 tre attachée au châ ssis du véhicule, l'enveloppe étant fermée à son extrémité supérieure et ouverte à son ex- trémité inférieure et un diaphragme souple à contour annu- laire, relié de façon étanche à son bord extérieur à l'extré- mité inférieure de l'enveloppe et à son bord intérieur à l'extrémité supérieure ouverte voisine du cylindre, le cylin- dre étant fermé à son extrémité inférieure et adapté à être relié à une roue ou à un essieu du véhicule et la tige de piston faisant saillie au travers de l'extrémité supérieure ouverte du cylindre et étant attachée rigidement à l'extré- mité supérieure de l'enveloppe, le volume d'air ou d'un autre gaz dans la chambre de pression étant en contact direct avec le fluide de l'amortisseur. Ainsi l'invention fournit un support indépendant, simple et bon marché qui évite la nécessité d'avoir un joint glissant pour la tige de piston Le diaphragme peut être sou- mis à une usure considérablement plus réduite qu'un joint glissant, ce qui entraîne une durée d'usage plus grande. Pratiquement le volume total de l'air ou du gaz est contenu à l'intérieur de la chambre de pression et pratiquement tout le volume du fluide hydraulique est contenu à l'intérieur du cylindre Néanmoins on peut prévoir un volume plus grand de fluide hydraulique pour lui permettre de se répandre dans la chambre de pression et de couvrir au moins une partie de la surface intérieure du diaphragme Ceci présente l'avantage de lubrifier le diaphragme et de réduire sa perméabilité à l'air ou au gaz venant de la chambre de pression. L'extrémité supérieure ouverte du cylindre est de prérfrence rigide, tout en comportant une saillie annulaire qui va en s'offilant vers le haut et dont l'extrémité supé- rioure est reliée au bord intérieur du diaphragme la saillie peut être arrondie de façon à assurer que le diaphragme puisse rouler par-dessus, pratiquement sans rides ni plis. 3 ( L'invention sera mieux expliquée et comprise par la de(;crip>tion ciaprès d(le divers modes de réalisation possibles que mont-'enty à titre d'exemple non limitatifs les dessins ci-ainex(ns parmi lesquels: a Fiuliro 1 est lme coupe longitudinale d'une forme parti- ciliiro ole support (le suspension de véhicule; Ia fig ure 2 représente une modification de l'extrémité su- périeure du support, destiné à être utilisée avec une roue directrice; et la figure 3, une autre forme de support, Le support de suspension de la figure 1 comprend un ressort 1 à air ou à gaz qui est disposé à l'extrémité su- périeure du support, en combinaison avec un amortisseur hy- draulique 2 du type monotube. Le ressort 1 comprend une enveloppe 3 dont le contour a une forme générale en cuvette renversée; l'extrémité supé- rieure fermée de cette enveloppe est adaptée à être rigide- ment attachée au châssis d'un véhicule et son extrémité in- férieure ouverte est fermée par un diaphragme 4 à déroule- ment, en élastomère et à contour annulaire Un certain volu- me d'air ou d'autre gaz est retenu à l'intérieur d'une cham- bre de pression délimitée par l'enveloppe 3 et le diaphragme 4, sous une pression qui généralement ne dépasse pas 20 bar, bien que la caractéristique de suspension requise pour le véhicule puisse déterminer ce niveau de pression. L'amortisseur 2 comprend un cylindre 5, ayant la forme d'un tube unique, qui est fermé à son extrémité infé- rieure de façon à être relié à une roue ou à un essieu du véhicule et qui porte à son extrémité supérieure une saillie radiale 6 à contour effilé vers le haut Un piston 7 se dé- plaçant dans le perçage du cylindre 5 contrairement à la pression d'un fluide hydraulique est porté par l'extrémité inférieure d'une tige de piston 8 dont l'extrémité supérieu- re est reliée rigidement et de façon étanche à l'extrémité supérieure fermée de l'enveloppe 3 Une partie de la tige 8 ayant un diamètre réduit fait saillie hors de l'enveloppe au travers d'un ensemble de serrage 9 Les faces coopérantes de l'ensemble de serrage 9 sont serrées pour s'appliquer contre des faces opposées d'une partie 10 du châssis au moyen d'un écrou 11 se vissant à l'extrémité libre de la tige 8 et serrant un épaulement de la tige 8, à l'endroit d'une variation de son diamètre, contre l'enveloppe 1 La tige 8 se déplace également dans un guide 12 situé à l'ex- trémité supérieure du cylindre 5, qui est garnie d'un palier 12 a à faible friction Des passages 13 passent au travers dudit guide, de sorte que l'air ou le gaz se trouvant dans la chambre de pression communique directement avec le fluide hydraulique se trouvant dans le cylindre 5. Une nervure ou un épaississement 14 prévu au bord périphérique extérieur du diaphragme 4 se loge de façon étanche dans une rainure 15 ménagée dans la face intérieure de l'enveloppe 3 et une nervure ou un épaississement 16 du bord périphérique interne du diaphragme 4 se loge de façon étanche dans une rainure 17 prévue à l'extrémité supérieure de la saillie 6 ayant un plus petit diamètre. En fonctionnement le ressort à gaz 1 supporte la charge sur la roue ou l'essieu du véhicule et l'amortisseur 2 agit de façon à amortir les oscillations du ressort 1 en réponse au mouvement relatif entre la roue ou l'essieu et le châssis L'amortissement est obtenu gr Ace au déplacement du piston 7 contrairement au fluide hydraulique qui se trou- ve dans le cylindre'5, le fluide passant dans les deux sens par des valves à action opposée ou étranglement prévus dans le piston 7. L'air ou autre gaz peut être retenu en totalité à l'intérieur de la chambre de pression, tandis que le fluide hydraulique remplit le cylindre jusqu'en haut de la saillie 6, mais on peut prévoir un plus grand volume de fluide hy- draulique, de façon à mouiller la surface intérieure du diaphragme 4 en vue de la lubrification Le volume de flui- de se répandant dans la chambre de pression peut être utili- sé pour faire varier le volume de la chambre à gaz, et par suite les caractéristiques de suspension du support suivant le déplacement de la tige de piston. La forme de la saillie 6 est conçue pour permettre le roulement pardessus du diaphragme 4, pratiquement sans rides ni plis. Le fonctionnement de suspension du support dépend d'un double effet, à savoir la caractéristique de débit de de la masse d'air ou de gaz et la variation d'effilement de la saillie 6 dans le ressort à air ou gaz. Un épaulement radial 18 est porté par la tige de piston 8; il est destiné à s'appliquer contre le guide 12 en agissant comme arrêt de rebond et en limitant l'exten- sion du support. Le support qui a été décrit ci-dessus peut être seu- lement utilisé avec une roue non directrice du véhicule, tel qu'une motocyclette légère ou une bicyclette à moteur, car l'enveloppe 3 est rigidement attachée au châssis ou à la partie de châssis 10 et la rotation du cylindre 5 par rap- port à l'enveloppe 3 imprimerait au diaphragme 4 unetorsion indésirable, ce qui pourrait entraîner un mauvais fonction- nement prématuré du diaphragme. Quand on utilise le support conjointement avec une roue directrice, l'ensemble de serrage 9 peut être remplacé par un contre-appui tel que celui représenté sur la figure 2 Un organe de poussée inférieur 21 est solidaire de l'en- veloppe 3; l'enveloppe 3, la tige de piston 8 et l'organe 21 peuvent tourner par rapport à un organe de poussée supé- rieure 22 qui forme partie intégrante du châssis ou de la partie de châssis 10, de façon à permettre au support de tourner dans son ensemble autour de son axe constituant l'axe de direction de la roue Un ensemble antifriction, par exemple des billes, des rouleaux ou des garnitures 23 en matériau antifriction, est placé entre les faces coopé- rantes des organes de poussée 21 et 22 Les dits organes de poussée contiennent des tubes d'écartement respectifs 24 et 25, servant à limiter la compression des organes de poussée, causée par le serrage de l'écrou 11. Le support peut 9 tre modifié pour adapter automati- quement le niveau Ceci peut être obtenu en ayant une tige de piston 8 creuse de façon que le volume du fluide hydrau- lique dans le cylindre 5 puisse être réglé au travers d'elle au moyen d'une valve de régulation automatique du niveau, ce qui fait varier le volume de gaz dans l'enveloppe 3. Sur la figure 3 l'amortisseur du type monotube est remplacé par une version à deux tubes jumelés Les parties ou pièces qui correspondent dans l'ensemnle à celles de la figure 1 sont désignées par les mêmes repères Dans ce cas le piston 7 se déplace dans un cylindre intérieur 26 L'extrémité inférieure du cylindre intérieur comporte un orifice de fuite ou de vidange (non représenté) qui peut être régla- ble et au travers duquel le fluide hydraulique peut passer de l'intérieur du cylindre 26 à l'espace annulaire 27 com- pris entre les cylindres, intérieur 26 et extérieur 5, et vice versa Ce déplacement du fluide au cours du déplace- ment du piston 7, en même temps que le mouvement du fluide au delà du piston 7 par l'intermédiaire de sa valve ou de son étranglement, crée l'effet d'amortissement nécessaire. Le passage 13 fournit une communication entre l'espace annulaire 27 et la chambre de pression de sorte que l'air ou le gaz se trouve à nouveau en communication directe avec le fluide'd'amortissement. R E V E N D I C A T I O N S 1 Support de suspension comprenant un ressort ( 1) combiné avec amortisseur ( 2), dans lequel l'amortisseur comprend un cylindre ( 5), un piston ( 7) se déplaçant dans le cylindre contrairement à du fluide hydraulique dans le cylindre, le piston ( 7) étant pourvu d'au moins une valve ou d'un étran- glement qui permet un débit limité de fluide hydraulique au-delà du piston ( 7) dans un sens au moins et une tige de piston ( 8) portant le piston ( 7), le cylindre ( 5) étant ou- vert à son extrémité supérieure et fermé à son extrémité inférieure et étant adapté à être relié à une roue ou à un essieu du véhicule et la tige de piston ( 8) faisant saillie par l'extrémité supérieure ouverte du cylindre ( 5), carac- térisé en ce que le ressort ( 1) comprend un volume d'air ou d'autre gaz sous pression à l'intérieur d'une chambre de pression qui comprend une enveloppe rigide ( 3) à l'extrémi- té supérieure du support, adaptée à être reliée au châssis du véhicule, en ce que l'enveloppe ( 3) est fermée à son ex- trémité supérieure et ouverte à son extrémité inférieure, en ce qu'un diaphragme flexible ( 4) à contour annulaire est relié de façon étanche à son bord extérieur à l'extrémité inférieure de l'enveloppe ( 3) et-à son bord intérieur à l'extrémité supérieure ouverte voisine du cylindre ( 5), en ce que la tige de piston ( 8) est reliée rigidement à l'ex- trémité supérieure de l'enveloppe en ce qu'un passage ( 13) va de la chambre sous pression à l'intérieur du cylindre ( 5), en mettant le volume d'air ou autre gaz dans la chambre de pression en contact direct avec le fluide de l'amortisseur hydraulique. 2 Support selon revendication 1 I caractérisé en ce que l.'extr 6 mité supérieure ouverte du cylindre ( 5) est; rigide et comorte tne saillie annulaire ( 6) effilée v lrs le halut, do-it l ' tn;rmité suuôrieure est reliée au b)ord int-rieur dui