Brevet FR2568338A1 — publié le 19860131

ASSEMBLAGE DE MANCHON POUR SUSPENSION PNEUMATIQUE La présente invention se rapporte à un assemblage de manchon pour une suspension pneumatique et plus particulièrement à un assemblage de manchon pour une suspension pneumatique du type à colonne pour véhicule automobile et comportant une chambre pneumatique principale et une chambre pneumatique auxiliaire. On a déjà proposé une suspension pneumatique du type à colonne dans laquelle une chambre pneumatique principale et une chambre pneuma- tique auxiliaire agencées de façon à entourer un amortisseur sont remplies d'air comprimé pour constituer un ressort pneumatique et o l'on peut faire varier la constante élastique en établissant et inter- rompant la communication entre la chambre pneumatique principale et la chambre pneumatique auxiliaire à l'aide d'un corps de valve. Dans une suspension qui est réalisée de façon à comporter une chambre pneumatique auxiliaire au-dessus d'une chambre pneumatique principale et à utiliser un manchon en élastomère prévu sur un support interposé entre un amortisseur et un chassis de véhicule pour réaliser une séparation entre la chambre pneumatique principale et la chambre pneumatique auxiliaire, la pression interne dans la chambre pneumatique principale agit axialement sur le manchon de façon à ce que celui-ci soit repoussé hors d'un tube intérieur disposé à l'intérieur du manchon et relié à une tige de piston de l'amortisseur et hors d'un tube extérieur disposé à l'extérieur du manchon et fixé au châssis du véhicule, d'o il s'ensuit une dégradation de l'étanchéité. L'un des buts de la présente invention est de proposer un assem- blage de manchon pour une suspension pneumatique qui puisse améliorer l'étanchéité entre un manchon et des tubes intérieur et extérieur même dans le cas o la résistance due à l'adhérence entre le manchon et les tubes intérieur et extérieur est égale à la précédente. Selon l'invention, l'assemblage de manchon interposé entre une chambre pneumatique principale et une chambre pneumatique auxiliaire d'une suspension pneumatique est caractérisé en ce qu'il comprend: un manchon tubulaire en élastomère soumis axialement à la pression interne de ladite chambre pneumatique principale, un tube intérieur fixé à une surface périphérique intérieure dudit manchon et un tube extérieur fixé à une surface périphérique extérieure dudit manchon, et en ce que ledit manchon est conformé de façon à être comprimé par lesdits tubes inté- rieur et extérieur sur au-moins une partie axiale lorsqu'il est soumis à la pression interne de suspension pneumatique. Dans un mode de réalisation préféré de la présente invention, une zone de contact entre le manchon et les tubes intérieur et/ou extérieur est formée pour augmenter la surface de contact avec le tube intérieur ou le tube extérieur. Il s'ensuit que la force de contact est augmentée afin d'améliorer l'étanchéité. Selon la présente invention, du fait que le manchon déformé par la pression interne dans la chambre pneumatique principale est comprimé par les tubes intérieur et extérieur et change de volume, l'étanchéité dans les zones de contact entre le manchon et les tubes intérieur et exté- rieur peut être améliorée afin d'augmenter la fiabilité de la suspension pneumatique en ce qui concerne les fuites d'air. Le manchon étant comprimé, même si des fissures se produisent dans les surfaces de contact entre le manchon et les tubes intérieur et/ou extérieur, la force de compression peut servir à obturer ces fissures et éviter une fuite d'air brutale de telle façon que non seulement on peut améliorer la sensibilité de la suspension mais que l'on peut également prévenir tout risque tel que celui d'un abaissement rapide de l'assiette du véhicule. D'autres buts, avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture de la description d'un mode de réalisation, faite à titre non limitatif et en regard du dessin annexé o0: - la figure 1 est une vue en coupe montrant un assemblage de manchon selon la présente invention; - la figure 2 est une vue en coupe montrant une suspension pneuma- tique, comportant l'assemblage de manchon; et - les figures 3 à 6 sont des vues en coupe montrant les parties essentielles de l'assemblage de manchon. Comme représenté sur les figures 1 et 2, l'assemblage de man- chon 10 est disposé sur un support 15 d'une suspension entourant une extrémité supérieure d'un amortisseur 12 avec un ressort pneumatique 14. L'amortisseur 12 connu en soi comporte un cylindre 16, un piston (non représenté) monté mobile à l'intérieur du cylindre 16 et une tige de piston 18 reliée au piston pour sortir du cylindre 16 vers l'exté- rieur. L'amortisseur 12 est relié à un bras de suspension (non repré- senté) à son extrémité inférieure. L'amortisseur 12 peut être du type monotube comportant un seul cylindre ou bien du type bitube, c'est-à-dire muni de cylindres inté- rieur et extérieur. Dans le mode de réalisation représenté sur le dessin, la tige de piston 18 comporte un trou ou alésage longitudinal 20 s'étendant axialement à partir de la face d'extrémité supérieure. Le ressort pneumatique 14 est constitué d'une chambre pneumatique principale 22 et d'une chambre pneumatique auxiliaire 24, ces deux chambres étant remplies d'air comprimé. La chambre pneumatique princi- pale 22 est formée par coopération d'une enveloppe 26, d'une membrane 28 et d'un organe de séparation 30. D'autre part, la chambre pneumatique auxiliaire 24 est formée par coopération de l'enveloppe 26 et de l'or- gane de séparation 30. L'enveloppe 26 comporte une partie plane formant plafond 34 dans laquelle un coin périphérique intérieur est soudé sur toute la périphé- rie d'un organe de support 32 du support 15, une première partie tubu- laire 35 venant dans la masse à partir de la partie de plafond et une seconde partie tubulaire 36. Une pluralité de boulons 38 (l'un d'entre eux étant représenté sur le dessin) sont fixés par soudure de façon étanche à l'air sur la partie de plafond 34 de l'enveloppe 26. Cette enveloppe 26 est reliée à un châssis de véhicule 40 par les boulons 38 traversant le châssis de véhicule 40 et a l'aide d'écrous 39 vissés sur les boulons 38. Un bord périphérique extérieur de l'organe de séparation annulaire 30 est soudé à la première partie tubulaire 35 de l'enveloppe 26 sur toute la périphérie et un bord périphérique intérieur de l'organe de séparation 30 est soudé sur toute la périphérie à l'organe de sup- port 32. La première partie tubulaire 35 de l'enveloppe 26 est fixée sur la seconde partie tubulaire 36, les deux parties étant soudées l'une a l'autre sur toute leur périphérie. Une membrane 28 de forme cylindrique en élastomère est repliée sensiblement dans sa partie centrale. L'une de ses extrémités extérieures est prise en sandwich entre la seconde partie tubulaire 36 de l'enveloppe 26 et un anneau 42 et est fixé à l'enveloppe 26 par serrage de l'anneau 42. Une extrémité interne de la membrane 28 est montée sur un piston pneumatique cylindrique 44 soudé au cylindre 16 sur toute sa périphérie. Le support 15 comprend l'assemblage de manchon 10, l'organe de support 32 entourant l'assemblage de manchon 10 et un organe de liai- son 46 disposé à l'intérieur de l'assemblage de manchon 10. L'assemblage de manchon 10 comprend un manchon ou douille 48 de forme cylindrique en élastomère, un tube intérieur 50 et un tube exté- rieur 52, le tube intérieur 50 et le tube extérieur 52 étant fixes au manchon 48 par vulcanisation (adhérisation), collage ou similaire. L'organe de liaison 46 est formé par un matériau à grande rigi- dité, tel que de l'acier, présentant une section transversale circu- laire. Comme représenté en détail à la figure 1, l'organe 46 comporte un alésage 54 traversé par la tige de piston 18, un alésage 57 parallèle à l'alésage 54 pour recevoir un corps de valve 56 et un passage 58 prévu radialement à partir de l'alésage 57. L'organe de liaison 46 est fixé dans le tube intérieur 50 de l'assemblage de manchon 10 à l'aide d'un joint torique 60 et est étanché pour coupler l'assemblage de manchon 10 avec l'organe de liaison 46. Le tube extérieur 52 de l'assemblage de manchon -10 est monté dans l'organe de support 32 à l'aide d'un joint torique 62 et l'assemblage de manchon 10 est couplé avec l'organe de support 32 en étanchant l'organe de support 32. L'assemblage de manchon 10 comporte un passage 64 relié au passage 58 dans l'organe de liaison 46 et l'organe de support 32 un passage 65 relié au passage 64 et s'ouvrant sur la chambre pneumatique auxiliaire 24. L'organe de support 32 comporte à la partie centrale un trou 66 et l'organe de séparation 30 un trou 31 traversé tous les deux par la tige de piston 18 et qui fait que la pression régnant dans la chambre pneuma- tique principale 22 se transmet via ces trous jusqu'à un espace 33 entouré par l'organe de support 32 pour agir sur une face d'extrémité du manchon 48 comme représenté par les flèches. La chambre pneumatique principale 22 et la chambre pneumatique auxiliaire 24 sont reliées l'une à l'autre par le trou 31 dans l'organe de séparation 30, le trou 66 dans l'organe de support 32, l'alésage 57 et le passage 58 dans l'organe de liaison 46, le passage 64 dans l'assemblage de manchon 10 et le passage dans l'organe de support 32. La pression interne régnant dans la chambre pneumatique princi- pale 22 agit sur le manchon 48 de l'assemblage de manchon 10 dans la direction axiale parallèle à la tige de piston 18 pour déformer axialement le manchon 48. Lorsqu'il est soumis à la pression interne, le manchon 48 est comprimé sur au moins une partie de sa section par le tube intérieur 50 et le tube extérieur 52 et tend à changer de volume. Dans le mode de réalisation représenté aux figures 1 et 3, le tube intérieur 50 est muni sur une surface périphérique extérieure de deux saillies ou nervures circonférentielles 67 placées à distance l'une de l'autre, et le tube extérieur 52 est muni dans les zones de sa surface périphérique intérieure qui sont opposées aux saillies 67, de deux rainures circonférentielles 67a. Les zones de contact entre le man- chon 48 et les tubes intérieur et extérieur 50, 52 sont augmentées du fait de la présence des saillies 67 et des rainures 67ao. Lorsque le manchon 48 est déformé axialement par la pression interne et que le tube extérieur 52 est fixé au chassis du véhicule 40, via l'organe de sup- port 32 et l'enveloppe 26, le tube intérieur 50 se déplace axialement de telle façon que chacune des saillies 67 se décale par rapport aux rainures 67a de façon à comprimer le manchon 48, Pans le mode de réalisation représenté à la figure 4, le tube intérieur 50 comporte à sa Périphérie extérieure un épaulement 68 et le tube extérieur 52 un epaulement 69 décalé axialement par rapport à l'épaulement 68. La zone de contact du manchon 48 est augmentée de la surface de chaque épaulement. Lorsque le manchon 48 est déformé axiale- ment par la pression interne, l'épaulement 68 du tube intérieur 50 se déplace en direction de l'épaulement 69 du tube extérieur 52 de façon à comprimer le manchon 48. Les épaulements des tubes intérieur et exté- rieur peuvent être remplacés par des saillies. Dans le mode de réalisation représenté a la figure 5, une surface périphérique extérieure 70 du tube intérieur 50 est inclinée en forme convexe et une surface périphérique intérieure 71 du tube extérieur 52 est inclinée en forme concave. La zone de contact du manchon 48 est augmentée par les parties inclinées des surfaces périphériques inté- rieure et extérieure. Lorsque le manchon 48 est déformé axialement par la pression interne, il est comprimé par la coopération de la surface périphérique extérieure 70 du tube intérieur 50 et de la surface périphérique intérieure 71 du tube extérieur 52. Dans ce mode de réali- sation, la constante élastique du manchon 48 peut présenter des caracté- ristiques non linéaires qui font que la constante élastique est réduite dans la zone des faibles charges tandis qu'elle augmente brutalement dans la zone des fortes charges, de façon à donner plus de confort dans la zone des faibles charges. Selon une variante du mode de réalisation de la figure 5, la surface périphérique extérieure 70 du tube intérieur 50 peut être inclinée de façon concave et la surface périphérique intérieure 71 du tube extérieur 52 peut être inclinée de façon convexe. Dans le mode de réalisation représenté à la figure 6, une surface périphérique extérieure 72 du tube intérieur 50 est conique et conver- gente vers le haut, et une surface périphérique intérieure 73 du tube extérieur 52 est droite ou cylindrique. La zonede contact du manchon 48 est augmentée par la surface conique 72 du tube extérieur 50. Lorsque le manchon 48 est déformé axialement par la pression interne, le manchon 48 est comprimé par la surface périphérique extérieure 72 du tube inté- rieur 50. Selon une variante du mode de réalisation de la figure 6, la surface périphérique intérieure 73 du tube extérieur 52 peut être conique et convergente vers le haut et la surface périphérique exté- rieure du tube intérieur 50 peut être conique et convergente vers le haut, ou bien droite ou cylindrique. Un joint torique d'étanchéité 76 est interposé dans l'alésage longitudinal 20 dans la tige de piston 18 pour recevoir à l'intérieur de façon étanche une tige de commande rotative 78. L'extrémité intérieure de la tige de commande 78 est reliée à un mécanisme de réglage connu en soi de la force d'amortissement de l'amortisseur. Un joint torique d'étanchéité 80 est fixé à la périphérie extérieure de la tige de piston 18 traversant l'alésage 54 dans l'organe de liaison 46 et un anneau 82 fixé à la tige de piston 18 vient en appui sur l'organe de liaison 46. Un écrou 84 est vissé sur la tige de piston 18 pour accou- pler la tige de piston 18 à l'organe de liaison 46. Le corps de valve 56 est muni à son extrémité inférieure d'un trou 85 à partir duquel est prévu radialement un passage 86 relié au passage 58 dans l'organe de liaison 46. Le corps de valve 56 inséré dans l'alésage 57 dans l'organe de liaison 46 est maintenu libre en rotation par une entretoise 87 montée à force à la partie inférieure de l'alésage 57 et par un collier 90 monté à force à la partie supérieure de l'alésage 57 et qui porte un joint d'étanchéité torique 88. Lorsque l'on tourne le corps de valve 56 de 90 par exemple, on coupe la liaison entre la chambre pneumatique principale 22 et la chambre pneumatique auxiliaire 24. Un organe d'actionnement 91 comprend un moteur et un train réduc- teur (non représenté), connu en soi, le mouvement de rotation du moteur convenablement réduit étant transmis à un premier arbre 92 et à un second arbre 94 qui sont reliés respectivement a la tige de commande 78 et au corps de valve 56 pour actionner la tige de commande 78 et le corps de valve 56 à l'aide du même organe d'actionnement. On peut ainsi régler en même temps la force d'amortissement de l'amortisseur 12 et la constante élastique du ressort pneumatique 14. Dans ces modes de réalisation respectifs, le tube extérieur 52 est couplé au châssis du véhicule par l'enveloppe 26 et la tige de piston 18 de l'amortisseur 12 est couplée au tube intérieur 50 par l'organe de liaison 46. Il s'ensuit que la plus grande partie de la charge en provenance du ressort pneumatique 14 est transmise directement au châssis du véhicule de telle façon que la charge en provenance de l'amortisseur 12 puisse être transmise au châssis du véhicule par le manchon 48 pour maintenir la constante élastique du manchon 48 à la valeur la plus faible possible. Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés et elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art, sans que l'on ne s'écarte de l'esprit de l'invention. REVENDICATIONS 1.- Assemblage de manchon interposé entre une chambre pneumatique principale et une chambre pneumatique auxiliaire d'une suspension pneumatique, caractérisé en ce qu'il comporte: - un manchon tubulaire en élastomère (48), soumis axialement à la pression interne de ladite chambre pneumatique principale (22), - un tube intérieur (50) fixé à une surface périphérique intérieure dudit manchon (48), et - un tube extérieur (52) fixé à une surface périphérique extérieure dudit manchon (48)ï et en ce que ledit manchon (48) est conformé de façon à être comprimé par lesdits tubes intérieur et extérieur (50, 52) sur au moins une partie axiale lorsqu'il est soumis à la pression interne. 2.- Assemblage de manchon pour suspension pneumatique selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit manchon (48) est conformé de façon à augmenter la surface de contact avec le tube intérieur (50) ou le tube extérieur (52). 3.- Assemblage de manchon pour suspension pneumatique selon la- revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que lesdits tubes intérieur et extérieur (50, 52) sont munis à leur surface périphérique pour l'un, d'au moins une saillie circonférentielle (67), et pour l'autre, d'au moins une rainure circonférentielle (67a) située en face de ladite saillie (67). 4.- Assemblage de manchon pour suspension pneumatique selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que lesdits tubes intérieur et extérieur (50, 52) sont munis sur leur surface périphérique pour l'un, d'une saillie diamétrale (67, 68) et pour l'autre, d'une saillie diamétrale (67a,69) décalée par rapport à l'autre saillie dans le sens axial de la tige (18) d'un piston. 5.- Assemblage de manchon pour suspension pneumatique selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'au moins l'une desdites saillies est un épaulement (68, 69). 6.- Assemblage de manchon pour suspension pneumatique selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'un desdits tubes intérieur et extérieur (50, 52) présente une surface périphérique inclinée convexe (70) et l'autre une surface périphérique inclinée concave (71). 7.- Assemblage de manchon pour suspension pneumatique selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit tube intérieur (50) comporte une surface périphérique extérieure conique (72) convergente vers le haut et ledit tube extérieur (52) comporte une surface péri- phérique intérieure (73) droite ou conique convergente vers le haut. 8.- Assemblage de manchon pour suspension pneumatique selon la revendication l, caractérisé en ce que ledit tube intérieur (50) comporte une surface périphérique extérieure droite et ledit tube extérieur (52) comporte une surface phériphérique intérieure conique convergente vers le haut. 9.- Assemblage de manchon interposé entre une chambre pneumatique principale et une chambre pneumatique auxiliaire d'une suspension pneumatique, caractérisé en ce qu'il comporte: un manchon tubulaire en élastomère (48) soumis axialement à la pression interne de ladite chambre pneumatique principale (22), un tube intérieur (50) fixé à une surface périphérique intérieur dudit manchon (48) et couplé à une tige de piston (18) d'un amortisseur (12) et un tube extérieur (52) fixé à une surface périphérique extérieure dudit manchon (48) et couplé à un châssis de véhicule (40) par l'intermédiaire d'une enveloppe (26) pour constituer un ressort pneumatique, et en ce que ledit manchon (48) est conformé de façon à augmenter la surface de contact entre lui-même et le tube intérieur ou extérieur (50, 52) et à être comprimé par lesdits tubes intérieur et extérieur (50, 52) dans au moins l'une de ses parties axiales lorsqu'il est soumis à la pression interne.