Brevet FR2537061A1 — publié le 19840608

La présente invention se rapporte à un tampon de fin de course pour suspensions de véhicules automobiles et, plus particulièrement à un tampon de fin de course pour les suspensions de véhicules automobiles habituellement appelées du type Mac Pherson. Dans ce type de suspensions pour véhicules1 le tampon de fin de course est un corps emmanché sur la tige de l'amortisseur et interposé entre cette tige et les moyens de fixation de la tige de l'amortisseur à la structure porteuse ou à la carrosserie d'un véhicule automobile et ce corps doit rester enfermé dans l'espace délimité par le ressort hélicoïdal qui relie lui aussi l'amortisseur à la structure porteuse ou à la carrosserie du véhicule. Il est connu que, dans les véhicules automobiles, il est nécessaire de prévoir des suspensions pour assurer des liaisons entre les roues et la structure porteuse ou la carrosserie du véhicule automobile, afin d'éviter que les chocs et vibrations qui prennent naissance au contact entre les roues et le sol ne se transmettent à la structure porteuse ou à la carrosserie du véhicule. L'atténuation de la transmission des chocs et des vibrations est assurée au moyen de l'amortisseur et des ressorts de la suspension mais, pour obtenir l'attdnu- ation maximale, il est nécessaire de prévoir un tampon de fin de course entre l'amortisseur de la suspension et la structure porteuse ou la carrosserie du véhicule. Les tampons de fin de course connus présentent de nombreux inconvénients. Ces inconvénients sont issus du fait que l'espace dont on dispose pour le tampon de fin de course est extrêmement réduit. En effet, le tampon de fin de course doit être emmanché sur la tige de l'amortisseur et il doit être contenu et travailler dans l'espace délimité par le ressort hélicoïdal de la suspension, lequel relie l'amortisseur à la structure porteuse ou à la carrosserie du véhicule. En raison de la petitesse de l'espace dont on dispose pour le tampon de fin de course, espace qui est en outre de dimensions extrêmement variables pendant le fonctionnement de la suspension, il n' avait pas été possible d'obtenir jusqu'à présent des tampons de fin de course qui soient réellement efficaces. En effet, les tampons de fin de course connus possèdent une durée insuffisante en raison du fait que, pendant la phase de compression des tampons, il se produit fréquemment un accroissement des dimensions diamètrales extérieures du tampon, ce qui entraîne un risque de pincement de la surface extérieure du tampon entre les spires du ressort hélicoldal qui l'entoure. Un autre inconvénient des tampons de fin de course connus consiste dans l'instabilité de ces tampons sous un effort en bout, qui provoque fréquemment des déformations incontrôlées des tampons, avec risque consécutif de pincement de leur surface extérieure entre les spires du ressort hélicoïdal. Pour réduire le risque de pincement de la partie extérieure des tampons de fin de course connus, on construit ces tampons de manière à limiter leurs possibilités de déformation axiale et ceci implique une limitation notable de la capacité d'amortissement des tampons et empêche ces derniers d'intervenir d'une façon suffisamment douce et progressive. Le but de la présente invention est de réaliser un tampon de fin de course pour suspensions de véhicules automobiles du type dit Mac Pherson qui surmonte les inconvénients des tampons connus, en permettant de grandes déformations axiales du tampon, associées à une grande stabilité du tampon sous un effort en bout, ce qui supprime les risques de pincement de la surface extérieure du tampon entre les spires du ressort hélicoïdal qui l'entoure et assure en conséquence une augmentation consécutive de la durée des tampons. Un autre but de la présente invention est de réa liser un tampon de fin de course pour suspensions du type Mac Pherson qui soit capable d'assurer une action souple et délicate sans qu'il ne s'y produise de sollicitations localisées d'une valeur élevée et par conséquent~dangereu- ses. La présente invention a pour objet un tampon de fin de course pour suspensions de véhicules automobiles qui comprend un corps en matière élastiquement déformable, emmanché sur la tige de l'amortisseur de la suspension et qui relie ledit amortisseur aux moyens de fixation de la suspension à la structure porteuse d'un véhicule, caractérisé en ce que- ledit corps en matière élastiquement déformable est un corps sensiblement cylindrique muni d'une cavité traversante, la surface -de la cavité étant ondulée tandis que, sur la surface extérieure du corps en matière élastiquement déformable, sont prévues des ailettes en porte-à-faux qui s' amincissent vers l'ex térieur. Les figures du dessin annexé, donné uniquement à titre d'exemple non limitatif, feront bien comprendre comment l'invention peut entre réalisée. Sur ce dessin, la figure 1 montre par une vue schématique une suspension pour véhicules automobiles qui utilise un tampon selon l'invention la figure 2 montre -à échelle agrandie et en partie en coupe un tampon de fin de course selon l'invention la figure 3 montre une vue en plan d'un tampon de fin de course selon l'invention. Selon le principe général de l'invention, un tampon de fin de course selon l'invention est constitué par un-corps sensiblement cylindrique, creux, en matière élastiquement déformable, plus particulièrement, en matière élastomère, qui présente, en porte-à-faux sur sa surface extérieure,une pluralité d'ailettes ou éléments tronconiques tandis que, sur la surface intérieure de sa cavité, il présente une pluralité de reliefs. Sur la figure 1, on a représenté par une vue schématique une suspension pour véhicules automobiles du ty-pe dit Mac Pherson, qui comprend un tampon de fin de course selon l'invention. Comme on le voit sur la figure 1, la suspension comprend un amortisseur 1 relié aux roues non représentées d'un véhicule automobile et articulé. directement sur la structure porteuse ou sur la carrosserie du véhicule automobile, par l'intermédiaire des éléments 2 et 3 respectivement. De l'amortisseur 1 émerge une tige non représentée qui relie l'amortisseur 1 à la structure porteuse du véhicule automobile ou à la carrosserie 5 par l'intermédiaire d'un support amortisseur 4. En outre, un ressort hélicoïdal 6 est interposé entre l'amortisseur 1 et le support d'amortisseur 4. Dans l'espace délimité par le ressort hélicoïdal 6 est prévu un tampon de fin de course 7 selon l'invention, emmanché sur la tige de l'amortisseur 1. Sur les figures 2 et 3, le tampon de fin de course 7 selon l'invention est représenté à échelle agrandie pour mettre ses caractéristiques en évidence. Comme on le voit sur les figures 2 et 3, le tampon de fin de course 7 comprend un corps sensiblement cylindrique en matière élastomère, muni d'une cavité intérieure traversante 8. La surface de la cavité traversante 8 est munie de nervures annulaires g séparées les unes des autres par des gorges 10, également annulaires. Le segment 11 de la cavité traversante 8 du corps du tampon élastomère constituant le tampon de fin de course qui se trouve à l'extrémité du tampon dirigée vers l'amortisseur 1 s'évase vers l'extérieur. Sur la surface extérieure du corps sensiblement cylindrique en matière élastomère qui constitue le tampon de fin de course 7, sont prévues une pluralité d'ailettes 12, qui sont toutes de mêmes dimensions et sont toutes espacées d'intervalles identiques. En outre, il est prévu un renflement du corps du tampon à l'extrémité 13 du tampon 7 qui est l'extrémité par laquelle ce tampon 7 entre en contact avec le support 4. Chaque ailette 12 présente sa faces dirigée vers l'extrémité du tampon qui fera face à l'amortisseur 1 contenue dans un plan perpendiculaire à l'axe de la cavité traversante 8 et, par conséquent, à l'axe du corps sensiblement cylindrique qui constitue le tampon 7. L'autre face 15 de chaque ailette 12 est conformée avec une surface conique qui se rétrécit vers l'extrémité du tampon 7 dirigée vers le support d'amortisseur 4. La présence des nervures 9 sur la surface de la cavité traversante 8 du tampon et des ailettes 12 sur la surface extérieure du tampon entraîne une notable variation d'épaisseur du corps en matière élastomère du tampon, considéré dans la vue en coupe longitudinale du tampon 7 qui est représentée sur la figure 2. Une particularité importante de cette variation- d'épaisseur du corps en matière élastomère du tampon consiste en ce que les épaisseurs du tampon dans la zone de liaison entre chaque ailette et les ailettes adjacentes sont variables. En particulier,- une particularité importante consiste en ce que l'épaisseur de la matière élastomère dans la zone de liaison entre une ailette et celle qui est plus proche qu'elle du support 4, est plus faible que l'épaisseur prévue entre la même ailette et l'ailette adjacente qui est la plus proche de l'amortisseur 1. Ainsi qu'on l'a indiqué plus haut, l'extrémité 13 du tampon 7 qui est la plus proche du support 4 présente un renflement et, sur la base du tampon 7 qui regarde le support 4 (voir figure 3), sont prévues des rainures 16 qui partent de la zone de la cavité traversante 8 et atteignent la surface extérieure du tampon 7. La présence de ces rainures permet d'assurer constamment un passage libre pour l'air entre la cavité traversante intérieure 8 du tampon et le milieu extérieur dans toutes les positions de travail du tampon. Ainsi qu on l'a indiqué précédemment, les ailettes 12 prévues sur la surface extérieure du tampon 7 sont toutes espacées mutuellement d'intervalles égaux. Selon une variante de réalisation non représentée, la distance existant entre les ailettes adjacentes prévues sur la surface extérieure du tampon de fin de course 7 n'est pas constante mais elle varie selon une loi prédéterminée et choisie à volonté. On décrira maintenant le fonctionnement d'un tampon de fin de course pour véhicules automobiles selon l'invention. Sous l'action d'un choc imprimé par le sol aux roues d'un véhicule automobile, ce choc est transmis des moyens 2, 3 à l'amortisseur 1. Dans de telles conditions, l'amortisseur 1 est contraint de se rapprocher du support 4 et il met en compression aussi bien le ressort 6 que le tampon de fin de course 7. De cette façon, les extrémités ou bases du tampon 7 sont contraintes à se rapprocher l'une de l'autre. Sous l'effet du rapprochement des bases du tampon 7, on observe tout d'abord un élargissement de la partie évasée Il de la cavité traversante 8 et, avec cet élargissement, on observe que l'ailette 12 appartenant à la partie du tampon 7 où se trouve l'évasement 11 s'appuie contre l'ailette 12 immédiatement adjacente. L'appui des deux ailettes 12 cité ci-dessus se produit sous l'effet d'une déformation à la flexion de la partie du tampon 7 qui forme la liaison entre les ailettes et ceci évite toute augmentation des dimensions diamètrales extérieures de ce tampon. Lorsque le rapprochement relatif -des bases du tampon de fin de course 7 se poursuit, la paire d'ailettes déjà en contact entre elles entre en contact avec l'ailette la plus proche de ces ailettes. Ce phénomène se produit lui aussi sous l'effet d'une rotation de la paire d'ailettes 12 déjà en contact entre elles avec l'ailette qui en est la plus rapprochée, en faisant naître des sollicitations de flexion dans la zone de liaison et de même, ceci ne provoque pas de variation en augmentation des dimensions diamètrales extérieures du tampon de fin de course 7. Les phénomènes indiqués ci-dessus peuvent se produire jusqu'à ce que, selon la valeur de la sollicitation imprimée au tampon de fin de course, l'ailette 12 la plus proche de la partie 13 du tampon entre en contact avec celle-ci. On obtient de cette façon qu'un tampon de fin de course selon l'invention présente des possibilités de déformations axiales extrêmement grandes, jusqu'à des valeurs atteignant 75 % de sa longueur initiale. En outre, pendant la déformation du tampon 7 dans la direction axiale, on évite tout risque de réduction des dimensions diamètrales de la -cavité traversante 8, justement en raison du fait que la déformation du corps en matière élastomère du tampon se produit sous l'effet de sollicitations de flexion qui s'exercent dans les zones de plus faible épaisseur où se trouve la transition entre une ailette et l'ailette adjacente. La conséquence est -qu'on évite de la façon la plus absolue les éventuels glissements de la matière élastomère du tampon 7 contre la tige de l'amortisseur et qu'on évite donc les usures au niveau de la cavité traversante 8 du tampon. En outre, le tampon est extrêmement stable vis-a visvdes effets des efforts en bout, puisque les sollicitations de compression exercées sur les deux bases du tampon ont pour effet que les différentes ailettes s'appuient les unes sur les autres, ce qui réduit donc la flexibilité du tampon. Finalement, la conformation particulière donnée au tampon de fin de course selon l'invention permet de d'obtenir de la part du tampon une intervention douce et délicate en ce sens qu'il est possible d'obtenir une ca ractéristique d'accroissement de la charge en fonction de l'écrasement qui est très plate dans le- premier segment de la déformation et qui ne s'élève fortement que vers la fin de la course du tampon. On peut facilement comprendre à la lecture de la description d'un tampon de fin de course selon l'invention et de son fonctionnement qui a été donnée plus haut que les buts visés sont atteints. En effet, la configuration particulière du tampon évitant toute variation en augmentation des dimensions diamètrales extérieures de ce tampon pendant son écrasement, on supprime ainsi -absolument tout risque de pincement entre la surface extérieure du tampon et les spires du ressort hélicoïdal 6 de la suspension. En outre, grâce an fait que, toujours en raison de la structure particulière du tampon de fin de course selon l'invention, on n'observe pas de phénomènes d'instabilité en réponse à des charges en bout, la suppression du risque de pincement entre la surface extérieure du tampon et les spires du ressort 6 de la suspension est assurée dans une très large mesure. Ceci entrain une augmentation de la durée d'un tampon de fin de course selon l'invention comparativement aux tampons connus. En outre, également en raison de la configuration particulière du tampon selon l'invention, on évite les zones de sollicitations excessives de la matière, qui pourraient provoquer des ruptures précoces par fatigue, ceci grâce au fait que, pendant la déformation du tampon, l'entrée en contact des ailettes adjacentes augmente sensiblement l'épaisseur du tampon en évitant ainsi les sollicitations excessives. I1 va de soi que des modifications peuvent être apportées au mode de réalisation qui vient à'être décrit, notamment par substitution des moyens techniques équivalents, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 - Tampon de fin de course pour suspensions de véhicules automobiles, comprenant un corps en matière élastiquement déformable emmanché sur la tige de l'amortisseur de la suspension et qui relie cet amortisseur aux moyens de liaison entre la suspension et la structure porteuse d'un véhicule automobile, caractérisé en ce que ledit corps en matière élastiquement déformable est un corps sensiblement cylindrique muni d'une cavité traversante (8), la surface de la cavité traversante étant ondulée cependant que, sur la surface extérieure du corps en matière élastiquement déformable, sont prévues des ailet -tes (12) en porte-à-faux qui s'amincissent vers ltexté- rieur. 2 - Tampon de fin de course pour suspensions de véhicules automobiles selon la revendication 1, caractérisé en ce que la distance entre les ailettes (12) adjacentes prévues sur la surface extérieure du corps en matière élastiquement déformable est variable. 3 - Tampon de fin de course pour suspensions de véhicules automobiles selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les ailettes (12) prévues sur la surface extérieure du corps cylindrique en matière élastiquement déformable présentent leurs faces 14 dirigée vers l'amortisseur (1) dans des plans perpendiculaires à l'axe dudit corps cylindrique tandis que les faces (15) des ailettes qui sont dirigées vers les moyens de fixation de la suspension à la carrosserie (5) du véhicule automobile sont des surfaces coniques. 4 - Tampon de fin de course pour suspensions de véhicules automobiles suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'extrémité du corps cylindrique en matière élastiquement déformable qui est la plus proche de l'amortisseur (1) de la suspension présente sa cavité intérieure évasée vers l'extérieur. 5 - Tampon de fin de course pour suspensions de véhicules automobiles suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que, dans les -zones du corps cylindrique en matière élastiquement déformable dans lesquelles une ailette (12) se raccorde aux ailettes adjacentes, l'épaisseur de la partie dirigée vers l'amortisseur (1) est plus forte que l'épaisseur de la partie dirigée vers les moyens (4) qui fixent la suspension à la carrosserie (5) du véhicule automobile. 6 - Tampon de fin de course pour suspensions de véhicules automobiles suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que des rainures radiales (16) sont prévues dans la base du corps cylindrique en matière élastiquement déformable qui est dirigée vers les moyens (4) de fixation de la suspension.