Brevet FR2611605A1 — publié le 19880909

JAMBE DE SUSPENSION POUR VEHICULE L'invention concerne principalement les suspensions d'automobiles à jambe de suspension type Mac Pherson ou similaire, mais également les jambes de suspension d'autres véhicules tels que les motocyclettes. Une jambe de suspension pour véhicule a pour objet d'assurer, en coopération avec d'autres éléments de la suspension, la géométrie de déplacement de l'axe d'une roue. Presque toujours, la fonction amortissement est incorporée dans la jambe et souvent la jambe sert également de support pour le ressort et de limitation de course en extension et en compression. La jambe est ainsi soumise à des contraintes de fonctionnement en compression et surtout en flexion par l'application de couples qui varient avec le déplacement du véhicule. Or, dans une jambe de suspension pour automobile construite autour d'un amortisseur monotube avec tige en bas, il peut exister un état hyperstatique, c' est-a-dire un excès de guidage. Du fait des tolérances de fabrication des diverses pièces de la jambe de èuspension, et plus encore des déformations élastiques ou exceptionnellement permanentes imposées par les couples de flexion indiqués précédemment sur les pièces longues, tubes et tige, l'état hyperstatique risque d'induire, lors du fonctionnement, des contraintes excessives sur les moyens de guidage. Ces contraintes, à leur tour, peuvent nuire au fonctionnement correct et à la longévité de la jambe de suspension. Le but de l'invention est d'éliminer les inconvénients précédents, en supprimant notamment cet état hyperstatique. L'invention consiste, dans une jambe de suspension construite autour d'un amortisseur monotube avec tige en bas traversant de manière étanche un fond de tube, à disposer dans ce fond de tube un organe de guidage dans lequel coulisse la tige et qui est doté par rapport au fond d'une latitude de déplacement radial supérieure à l'excentration maximale prévisible de la tige sous l'effet des tolérances et des déformations des constituants, un moyen d'étanchéité étant prévu entre ledit guide et ladite tige, ainsi qu'entre ledit guide et ledit fond. En particulier, le moyen d'étanchéité entre le guide et la tige peut être constitué de la manière usuelle à l'aide d'un joint à lèvre orienté vers l'intérieur du tube, et le moyen d'étanchéité entre le guide et le fond peut être constitué par le simple appui plan de la face inférieure du guide sur le fond de son logement pour former joint à glace. A titre de perfectionnement, on peut disposer sur le dessus du fond et autour de ladite lèvre du joint à lèvre une bague en élastomère qui a pour première fonction de rétreindre ladite lèvre en contact étroit avec la tige, même dans les positions excentrées de celle-ci, pour deuxième fonction de compléter l'étanchéité entre le guide et le fond en s'appuyant, sous l'effet de la pression hydraulique intérieure, à la fois sur au moins une partie périphérique de la surface supérieure du guide entourant ledit joint à lèvre, et au moins une partie de la surface supérieure du fond entourant ledit logement pour le guide, et pour troisième fonction d'assurer par sa périphérie l'étanchéité entre le fond et le tube. Dans ce dernier cas, le joint classique à lèvre en élastomère peut avantageusement être remplacé par un simple manchon cylindrique en ~polytetra- fluoréthylène enfilé sur la tige et retenu par la bague en élastomère. D'autres particularités de l'invention apparaîtront dans la description qui va suivre de deux modes de réalisation pris comme exemples et représentés sur le dessin annexé, sur lequel : la figure 1 est une vue axiale d'un premier mode de réalisation; la figure 2 est une coupe axiale à plus grande échelle au niveau du guide de fond; la figure 3 est une coupe correspondante d'une variante de réalisation; et la figure 4 est une coupe axiale d'une variante de montage. La jambe de suspension selon la figure 1 comporte un tube d'amortisseur 1, dont l'extrémité supérieure est fixée par un goujon 2 à la carrosserie du véhicule non représentée, ce tube 1 coulissant dans deux coussinets 3 et 4 fixés à l'intérieur d'un tube extérieur 5. A l'intérieur du tube 1 de l'amortisseur coulisse un piston 6 fixé sur une tige 7 qui sort du fond 8 du. tube amortisseur 1 à travers un moyen de guidage et d'étanchéité. L'extrémité inférieure 9 de la tige 7 est fixée à une paroi 10 solidaire de l'extrémité inférieure du tube extérieur 5. En outre, ce tube extérieur 5 est attaché à la fusée ou au moyeu de la roue du véhicule non représentée par une chape 11, et il peut comporter une pince 12 d'appui du ressort de suspension non représenté.Enfin, un soufflet 13 est disposé en général entre la partie supérieure du tube extérieur 5 et la partie supérieure du tube d'amortisseur 1 pour protéger cette dernière. On voit donc que l'on a affaire à deux ensembles mobiles l'un par rapport à l'autre, mais dotés d'un excès de guidage puisque les quatre points de coulissement constitués par les coussinets 3 et 4, le piston 6 et le fond 8, peuvent ne pas être parfaitement alignés ou ne pas le rester par suite des déformations. Pour cela, conformément à l'invention et comme représenté en détail sur la figure 2, le moyen de guidage et d'étanchéité, que comporte le fond 8 à la traversée de la tige 7, est constitué par une pièce de guidage 14, sensiblement en forme de couronne annulaire cylindrique, disposée dans un logement 15 du fond 8, ce logement 15 étant également cylindrique mais d'un diamètre légèrement supérieur au diamètre extérieur du guide 14 pour doter celui-ci d'une latitude de déplacement perpendiculaire à l'axe de la tige 7 d'une amplitude supérieure à celle qui peut être prévue pour l'excentration maximale de la tige par suite de l'accumulation des tolérances de fabrication et de déformation des divers composants. L'étanchéité entre la tige 7 et le guide 14 est assurée par un joint 16 à lèvre 17, ce qui ne pose pas de problème particulier puisque le guide 14, dans lequel coulisse la tige 7 avec le minimum de jeu, se trouve pratiquement toujours concentrique à celle-ci, de même, par conséquent, que le logement du joint 16. Pour assurer l'étanchéité entre le guide 14 et le fond 8, il suffit de laisser coulisser la face inférieure plane 18 du guide 14 sur le fond inférieur plan du logement 15, sur lequel s'appuie le guide 14 sous l'effet de la pression hydraulique règnant au-dessus pour constituer une sorte de joint à glace. En outre, à titre de perfectionnement, on peut disposer au-dessus du fond 8 une pièce annulaire 19 en élastomère qui entoure la lèvre -17 du joint 16 afin, d'une part, de rétreindre cette lèvre en pression contre la tige 7 afin d'améliorer l'étanchéité, et ceci malgré les légères excentrations de la tige tolérée par le déplacement radial du guide 14, et, d'autre part, d'appuyer sous l'effet de cette même pression hydraulique intérieure, à la fois sur au moins la partie extérieure 20 de la surface supérieure du guide 14 entourant le joint 16, et, d'autre part, sur au moins une partie 21 de la surface supérieure du fond 8 entourant le logement 15.En outre, cette bague en élastomère 19 peut avoir également pour fonction d'assurer par sa périphérie l'étanchéité entre le fond 8 et le tube 1, et d'augmenter la force verticale d'application de la face inférieure 18 du guide 14 sur le fond du logement 15. Dans la variante de réalisation représentée sur la figure 3, on met à profit la présence d'une telle bague annulaire 19 en élastomère et l'existence d'une surpression permanente dans l'enceinte 1 de l'amortisseur pour simplifier la réalisation en remplaçant le joint 16 à lèvre 17 par un simple manchon annulaire 17a en polytetrafluroréthylène enfilé sur la tige 7, et en donnant à la bague élastomère 19a une forme simplifiée remplissant les mêmes fonctions que la précédente 19, avec en plus la fonction de retenir le manchon 17a par le simple bourrelet 24 qui se forme naturellement dans la bague 19a au-dessus du manchon 17a par suite du serrage indiqué, mais qui peut également être prévu lors du moulage de cette bague 19a. Dans la variante de montage représentée sur la figure 4, le tube externe 5 est remplacé par une cartouche interne 22 montée mécaniquement à l'intérieur d'un tube externe 23 qui assure la liaison avec la roue du véhicule, le fonctionnement indiqué précédemment n'étant pas modifié. Dans tous les cas, la mobilité radiale du guide 14 permet d'éviter l'induction de contraintes excessives malgré le possible défaut d'alignement en remplaçant, tout au moins dans les limites permises, l'état hyperstatique par un état isostatique, assurant ainsi un parfait fonctionnement tout en conservant une étanchéité parfaite. REVENDICATIONS 1. Jambe de suspension pour véhicule construite autour d'un amortisseur monotube (1) avec tige (7) en bas traversant de manière étanche un fond -(8) de tube, caractérisée par le fait que ledit fond de tube comporte un guide inférieur de tige (14) dans lequel coulisse la tige (7) et qui est doté d'une latitude de déplacement radial par rapport au fond d'une valeur supérieure à l'excentricité maximale prévisible de la tige (7) par rapport au fond sous l'effet des tolérances de fabrication et de déformation des composants, ledit fond étant complété par un dispositif d'étanchéité entre le guide (14) et la tige (7), et un moyen d'étanchéité entre le guide (14) et le fond (8). 2. Jambe de suspension selon la revendication 1, caractérisée par le fait que ledit guide (14) comporte un diamètre intérieur pour un libre coulissement de la tige (7) à son intérieur, et un diamètre extérieur légèrement inférieur au diamètre intérieur du logement (15) du fond (8) dans lequel il est monté pour assurer ladite latitude de déplacement radial. 3. Jambe de force selon la revendication 2, caractérisée par le fait que ledit moyen d'étanchéité entre le guide (14) et le fond (8) est assuré par le coulissement plan de la face inférieure plane (18) dudit guide sur le fond plat du logement (15) de ce guide dans ledit fond (8). 4. Jambe de force selon une des revendications 2 et 3, caractérisée par le fait que ledit dispositif d'étanchéité entre le guide (14) et la tige (7) est assuré par un joint (16) à lèvre (17) monté dans la face supérieure du guide (14) concentriquement à celui-ci. 5. Jambe de suspension selon la revendication 4, caractérisée par le fait que ledit moyen d'étanchéité comporte en plus une bague en élastomère (19) disposée de manière à entourer ladite lèvre (17) et à recouvrir au moins la partie périphérique de la surface supérieure (20) dudit guide (14) entourant ladite lèvre (17), et au moins une partie (21) de la face supérieure du fond (8) entourant le logement (15) pour le guide (14), tout en assurant par sa périphérie l'étanchéité entre le fond (8) et le tube (1). 6. Jambe de suspension selon unê des revendications 2 et 3, caractérisée par le fait que ledit dispositif d'étanchéité entre le guide (14) et la tige (7) est assuré par un manchon (17a) en polytetrafluoréthylène ou similaire enfilé sur la tige (7), et que ledit moyen d'étanchéité comporte en plus une bague en élastomère (19a) disposée de manière à entourer ledit manchon (17a), à le resserrer contre la tige (7) et à le retenir en appui contre le guide (14), ainsi qu 'a' recouvrir la partie périphérique restante de la face supérieure (20) du guide et la partie (21) de la face supérieure du fond (8) entourant le logement (15) pour le guide (14) tout en assurant par sa périphérie l'étanchéité entre le fond (8) et le tube (1).