Brevet FR2564042A1 — publié le 19851115

L'invention est relative aux dispositifs de suspen- sion d'une roue de véhicule,du type comprenant une jambe télescopique comportant un élément coulissant inférieur portant latéralement la roue et relié à la structure du véhicule par un bras inférieur s'étendant à peu près trans- versalement,et un élément coulissant supérieur relié à la structure du véhicule par une articulation,un ressort en- tourant la jambe étant comprimé entre une coupelle supé- rieure et une coupelle inférieure respectivement solidai- res de l'articulation et de l'élément coulissant inférieur. L'axe de coulissement de la jambe coupant habituel- lement le sol en un point situé vers l'intérieur du véh- cule par rapport au centre de la zone de contact entre la roue et le sol, pour que la force de réaction du sol sur la roue n'engendre pas de frottements excessifs au droit des parties coulissantes de la jambe,l'axe du ressort est de préférence incliné par rapport à l'axe de la jambe,sa pous- sée entre les coupelles s'effectuant en moyenne suivant une droite passant à peu près par le centre de l'articu- lation et par un point du sol situé vers l'extérieur du véhicule par rapport au centre de ladite zone de contact. Pour ne pas occuper un espace trop important dans le véhicule en direction transversale,la jambe est avanta- geusement placée très près de la roue et peu inclinée par rapport à la verticale.L'inclinaison du ressort doit par suite être importante pour que la résistance au coulisse- ment de la jambe soit minimale.Le ressort étant habituelle- ment hélicoldal,son diamètre d'enroulement doit alors être assez large pour qu'il ne heurte pas intérieurement la jambe,et la coupelle supérieure doit être excentrée vers l'intérieur du véhicule.Il en résulte un encombrement par- fois gênant du ressort dans cette zone,surtout lorsqu'il s'agit d'une roue directrice car en ce cas le ressort et les coupelles pivotent,en même temps que la roue,autour d'un axe à peu près vertical.Si en revanche le ressort est moins incliné pour être moins encombrant,le coulisse- ment de la jambe s'effectue avec plus de frottements,ce qui nuit aux qualités de la suspension et de la direction du véhicule. L'invention a pour but de réaliser,pour relier une roue éventuellement directrice à la structure d'un vé- hicule,un dispositif de suspension à jambe télescopique présentant à la fois un faible encombrement transversal et une faible résistance au coulissement. Selon l'invention,le dispositif du type précité, est caractérisé en ce que le ressort est de forme générale approximativement tronconique,sa base reposant sur la cou- pelle inférieure qui est excentrée vers l'extérieur du vé- hicule par rapport à l'axe de la jambe,tandis que son autre base repose sur la coupelle supérieure qui est à peu près concentrique audit axe. Suivant une autre caractéristique avantageuse de l'invention,le ressort est situé plus haut que la roue et la coupelle inférieure comporte,entre son bord situé vers l'extérieur du véhicule et sa partie centrale,un renfonce- ment vers le haut,contournant la périphérie supérieure de la roue et permettant ainsi d'abaisser au maximum le res- sort au-dessus de la roue. Un exemple de réalisation d'un dispositif de sus- pension à jambe télescopique suivant l'invention est décrit ci-après,avec référence au dessin annexé,dont l'unique Fi- gure est une vue en coupe partielle suivant un plan sensible- ment transversal au véhicule et passant par l'axe de la jambe. On voit sur la Figure une roue 1 portée latéra- lement par un élément coulissant 2 d'une jambe de suspen- sion 3 reliée à la structure 4 d'un véhicule par une ar- ticulation supérieure 5 et par un bras inférieur 6 sensi- blement transversal.L'élément supérieur de la jambe est qui coulisse dans l'élément 2 au moyen d'un une tige 7 qui coulisse dans l'élément 2 au moyen d'un piston 8 et d'une bague de guidage 9 respectivement so- lidaires de l'extrémité inférieure de la tige 7 et de l'extrémité supérieure de l'élément 2. L'articulation 5 comporte un bloc annulaire 10 en élastomère solidaire intérieurement d'un moyeu 11 fi- xé a l'extrémité supérieure de la tige 7,et extérieure- ment d'une douille 12 fixée à la structure 4.Un soufflet d'étanchéité 13 entoure la tige 7 entre le moyeu '11 et la bague 9. La roue 1 est directrice,c'est-à-dire que l'élément 2 qui la porte peut pivoter,au moyen d'une timonerie non représentée,autour de l'axe joignant le centre de l'articulation 5 au centre d'une rotule 6a qui relie le bras 6 à l'élément 2.Cet axe de pivotement est ici confondu avec l'axe Xj de la jambe 3,donc de la tige 7,autour de laquelle pivotent l'élément 2 et la roue 1. Un ressort 14 disposé autour de la jambe et situé plus haut que la roue est comprimé entre une cou- pelle inférieure 15 solidaire de l'élément 2 et une cou- pelle supérieure 16 en appui sur le moyeu 11,avec inter- position d'un roulement de butée 17 permettant à cette coupelle,ainsi qu'au ressort 14,de pivoter en même temps que l'élément 2 autour de la tige 7. Selon l'invention,ce ressort est de forme gé- nérale tronconique,sa base large reposant sur la coupel- le inférieure 15.Celle-ci est excentrée vers l'extérieur du véhicule par rapport à la jambe,et elle comporte,en- tre son bord 18 situé vers l'extérieur du véhicule et son moyeu 19 la reliant à l'élément 2,un renfoncement 20 tourné vers le hau: de manière à contourner la périphérie supérieure de la rDue.Ce renfoncement permet d'abaisser d'autant plus la coupelle 15 qu'elle est plus large. La coupelle supérieure 16 coopérant avec la petite base du ressort tronconique,est à peu près con- centrique à la ti j 7 et son diamètre extérieur est du même ordre de grandeur que celui de la douille 12. L'excentricité de la coupelle 15 est telle que l'axe Xr du-ressort 14 est notabierent incliné par rapport à celui Xj de la tige 7; ces axes Xr et Xj rencontrent le sol respectivement vers l'extérieur et vers l'intérieur du véhicule par rapport au centre C de la zone de contact de la roue sur le sol.La poussée moyenne du ressort 14 sur les coupelles est ainsi orientée,de façon connue,de manière à éviter que la réaction verticale du sol sur la roue n'engen- dre,au droit du piston 8 et de la bague 9, des forces trans- versales d'o résultent des frottements nuisibles au cou- lissement de la jambe et au pivotement de la roue. La position optimale de l'axe Xr du ressort est telle qu'il coupe à peu près à la verticale du point C le prolongement de la droite reliant les centres des articula- tions du bras 6. Grâce à la dimension relativement petite de la cou- pelle supérieure 16 et à l'excentration de la coupelle in- férieure 15,la partie du ressort située du côté intérieur au véhicule peut être sur toute sa hauteur disposée très près de la jambe 3,et la partie supérieure de celle-ci peut être plus rapprochée de la carrosserie avoisinante 21 que lorsque le ressort est hélicoidal.Le ressort 14 utilise ainsi surtout le volume libre situé au-dessus de la roue,tandis qu'il encombre moins l'espace utile,côté intérieur,qu'un ressort hélicoidal équivalent qui serait incliné suivant le même axe de poussée moyenne Xr,surtout lors des pivote- ments de la roue si elle est directrice.Ou bien,pour un en- combrement donné en direction transversale,le ressort tron- conique peut être plus incliné qu'un ressort hélicoïdal équivalent,et par suite réduire davantage les frottements de coulissement de la jambe. De plus,le ressort ayant de larges spires du côté de sa base inférieure, sa flexibilité est plus grande que celle d'un ressort hélicoïdal classique de même hauteur. Par suite,pour une même flexibilité,le ressort tronconique est moins encombrant en hauteur. En variante,la forme du ressort 14 peut n'être qu'approximativement tronconique,tout en gardant essentiel- lement une base large inférieure excentrée vers l'extérieur du vdhicule et une petite base supérieure à peu près cen- trée sur la tige.Par exemple la forme générale du ressort peut être bombée comme un tonneau. Le ressort est avantageusement réalisé en un fil dont la section s'accroit de la petite base vers la base large du ressort,de manière que les contraintes mécaniques dans ce fil soient à peu près uniformément réparteso 2564042. - REVENDICATIONS - 1 - Dispositif de suspension d'une roue de véhi- cule comprenant une jambe télescopique comportant un élé- ment coulissant inférieur (2) portant latéralement la roue (1) et relié à la structure du véhicule par un bras infé- rieur (6) s'étendant à peu près transversalement,et un élé- ment coulissant supérieur (7) relié à la structure du véhi- cule par une articulation (5), un ressort (14) entourant la jambe étant comprimé entre une coupelle supérieure (16) et une coupelle inférieure (15) respectivement solidaires de l'articulation et de l'élément coulissant inférieur,ca- ractérisé en ce que le ressort (14) est de forme générale. approximativement tronconique,sa base large reposant sur la coupelle inférieure (15) qui est excentrée vers l'exté- rieur du véhicule par rapport à l'axe (Xj) de la jambe (3),tandis que son autre base repose sur la coupelle supé- rieure (16) qui est à peu près concentrique audit axe. 2 - Dispositif suivant la revendication 1,caracté- risé en ce que le ressort (14) est situé plus haut que la roue (1) et la coupelle inférieure (15),comporte entre son bord situé vers l'extérieur du véhicule et sa partie cen- trale,un renfoncement (20) s'étendant vers le haut,contour- nant la périphérie supérieure de la roue (1) et permettant ainsi d'abaisser au maximum le ressort au-dessus de la roue.