Brevet FR2717125A1 — publié le 19950915

L'invention concerne un ressort pneumatique pour véhicules automobiles, avec un carter et un piston, entouré par le carter, dans lequel le carter et le piston constituent des surfaces de guidage pour deux soufflets roulants disposés entre eux, avec un sens fonctionnel opposé, et chacun des soufflets roulants étant disposé entre une paroi périphérique radialement extérieure du piston et une paroi périphérique radialement intérieure du carter. Pour assurer la suspension des essieux de véhicules automobiles, sont connus deux agencements possibles: soit le ressort et l'amortisseur sont disposés séparément sur un bras articulé, soit le ressort et l'amortisseur sont disposés concentriquement, c'est-à-dire sous forme d'un élément ressort-amortisseur et sont fixes sur un bras articulé. Dans le premier agencement, donc lorsque le ressort et l'amortisseur sont disposés séparément l'un de l'autre, l'élément de ressort suit en l'accompagnant chaque mouvement du bras articulé sur lequel il est disposé, de sorte que l'élément de ressort est comprimé partiellement si fortement qu'ils peut flamber du fait des efforts de pression agissant à ses extrémités. Ce flambage, qui se produit également dans le soufflet du suspension pneumatique en cas de montage sur le bras articulé, contraint à utiliser des soufflets rigides, qui entravent l'ampleur du flambage. Dans le cas d'un agencement concentrique entre le ressort et l'amortisseur, sur un bras articulé au moyen d'un guidage rectiligne de l'rélément élastique pneumatique, il est possible d'utiliser des soufflets plus minces. Par suite de cet agencement cependant, les inconvénients concernant la configuration spatiale du véhicule doivent être pris en compte, ce qui, par exemple, à comme conséquence une perte du volume prévue pour le coffre à bagage ou bien entraîne des coûts de fabrication plus élevés, suite au besoin de place relativement élevé de l'agencement à ressort et à amortisseur décrit. Dans le US-PS-3 033 558 est décrit un élément élastique pneumatique, qui est composé d'un piston unique et qui présente des inconvénients cités des deux dispositions différentes. En tout cas, dans cet élément élastique, il est encore nécessaire d'avoir en plus une chambre de compensation, dans laquelle la quantité d'air incluse dans l'élément élastique et comprimée lors du processus d'écrasement élastique peut s'échapper. En prévoyant une chambre de compensation supplémentaire, on augmente tant les coûts de fabrication qu'également le cout de montage de l'élément élastique pneumatique. Par le US-PS-4 493 481 est connu un ressort pneumatique pour véhicules automobiles, avec des volumes à fonction élastique fermés et deux surfaces élastiques, de tailles différentes, sollicitées dans un sens opposé, agissant à l'opposé l'une de l'autre et dont le volume est différent, sous l'effet de la course de débattement élastique, les surfaces de ressort étant soutenues coaxialement l'une contre l'autre. Le volume à action élastique est constitué par deux soufflets roulant, délimitant une chambre commune et dont les surfaces actives, opposées l'une à l'autre, sont soutenues sur des pistons de ressort, reliés rigidement ensemble et de diamètre différents, de manière que les déformations de la boucle de soufflet roulant, se produisant lors des débattements élastiques, donnent des variations de volume se compensant à peu près. La force élastique est, d'une part, transmise par le piston de ressort et, d'autre part, par une enveloppe associée aux parois de soufflet roulant. Dans le ressort pneumatique décrit dans le docment d'opposition cité, il est cependant désavantageux que ce ressort présente un ancrage de traction, qui est passé à travers le volume à effet élastique, fermé, de sorte qu'il est besoin d'avoir des dispositifs d'étanchéité complexes et coûteux entre l'ancrage de traction et le volume à fonction élastique fermé, pour maintenir également celui-ci effectivement fermé. La présente invention a de ce fait pour but d'éliminer les inconvénients cités de l'objet de la technique, en particulier de prévoir un ressort pneumatique pour véhicules automobiles qui réunisse en soi les avantages de l'agencement à ressort et amortisseur séparé et de l'agencement à ressort et amortisseur concentrique et soit alors avantageux économiquement. Selon l'invention, ce problème est résolu par le fait que le carter et le piston sont chacun réalisés sous forme de corps annulaire double, avec un anneau intérieur et un anneau extérieur reliés par une collerette annulaire, et en ce que les différents corps annulaires se font face en répondant à une symétrie spéculaire et se chevauchent axialement l'un l'autre dans la zone des soufflets roulants, en ce que les anneaux extérieurs et les anneaux intérieurs du carter et du piston constituent chacun un espace annulaire logeant le soufflet roulant. Grâce à la réalisation du carter et du piston chacun sous forme de corps annulaire double avec un anneau intérieur et un anneau extérieur reliés par une collerette annulaire, les inconvénients cités de l'agencement à ressort et amortisseur séparés et de l'agencement à ressort et amortisseur concentriques sont contournés de manière simple, du fait que, grâce à la configuration choisie selon l'invention pour le ressort pneumatique, tout flambage est impossible et que l'ensemble de l'agencement est de construction compacte, de sorte que l'on ne doit prendre en compte aucun inconvénient concernant la configuration spatiale du véhicule. En plus, le mode de réalisation selon l'invention, concernant le ressort pneumatique, mène à un mode de construction compact de celui-ci, de sorte qu'il est possible de loger le ressort pneumatique au-dessous du véhicule. Un autre avantage, obtenu suite à l'agencement des soufflets roulants avec constitution d'un guidage parallèle du piston à l'intérieur du carter, consiste en ce que, ensuite, lorsque les écarts ou débattements angulaires de pivotement grandissent, il faut revenir à l'agencement articulé d'un bras. Du fait de la liaison du ressort pneumatique selon l'invention aux bras articulés, liaison faite par l'intermédiaire d'une tige de piston, qui présente à chacune des ses extrémités une articulation, on peut établir très rapidement et économiquement une liaison entre le bras articulé et le ressort pneumatique. Des modes de réalisation avantageux et des perfectionnements de l'invention sont caractérisés par: - une liaison du piston à un bras articulé du véhicules automobile, par l'intermédiaire d'une tige de piston montée articulée aux deux extrémités. - le fait que le piston sort à l'extérieur par une ouverture ménagée dans le carter. L'invention est expliquée ci-après à l'aide de l'exemple de réalisation décrit à l'aide du dessin. En se référant à la figure, il est représenté une coupe dans un ressort pneumatique 1 selon l'invention, qui est relié par une tige de piston 2, à un bras articulé 3. La tige de piston 2 présente à chacune de ses extrémités une articulation. Le bras articulé 3 peut toumrner autour d'un point de tourillonnement 4, pour permettre un débattement de compression et de déploiement élastique. Outre la position de base sont représentées en pointillé sur la figure encore une position écrasée élastiquement et une position déployée élastiquement du bras articulé 3, et ainsi de tous les éléments, lui étant reliés, du ressort pneumatique 1, de sorte que la cinématique du ressort pneumatique 1 est visible nettement. Le ressort pneumatique présente un piston 14 guidé dans un carter 6 de l'élément de ressort 1. Le carter 6 et piston 15 chacun réalisé sous forme de corps annulaire double 5,7, les anneaux intérieurs 16, 17 du corps annulaire double 5, 7 étant reliés ensemble, tout comme les anneaux extérieurs 18, 19. Concrètement, ceci signifie que, par exemple, l'anneau extérieur 16 du carter 6 est relié à l'anneau intérieur 17 du piston 15. Le guidage et la liaison des corps annulaires doubles 5, 7 à l'intérieur du carter 7 du ressort pneumatique 1 s'effectue au moyen de soufflets roulants 8, 9, qui sont disposés chacun dans des espaces annulaires constitués par les corps annulaires doubles 5, 7 à l'intérieur du carter 6. Du fait de la pression intérieure, qui est partout de même valeur et qui règne dans le ressort pneumatique 1, dans un espace fermé délimité par les soufflets roulant 8, 9 et le carter 6 ainsi que le piston 15, les corps annulaires doubles 5, 7 sont guidés centralement dans le carter 6. Les soufflets roulant 8, 9 sont 1 5 disposés entre une paroi périphérique radialement extérieure du piston 15 et une paroi périphérique radialement intérieure du carter 6. Les corps annulaires doubles 5, 7 sont prévus concentriquement dans le carter 6, les deux corps annulaire 5, 7 étant placés opposés l'un à l'autre en répondant à symétrie spéculaire et se chevauchant axialement dans la zone des soufflets roulants 8, 9. Du côté opposé au bras articulé 3 du ressort pneumatique 1 est monté sur le carter 6 un recouvrement 12, qui empêche toute pénétration de poussière ou de corps étranger dans le carter 6 et ainsi également tout risque d'endommagement ou de dégradation du fonctionnement des soufflets roulants 8, 9. Lors d'un mouvement du bras articulé 3, son mouvement en rotation est transmis au piston 15 par la tige de piston 2. Le piston 15 est fermé sur sa face frontale inférieure, donc la face tournée vers le bras articulé 3. Par une ouverture circulaire ménagée dans la zone supérieure, respectivement opposée aux bras articulés 3, du carter 6, qui constitue la face intérieure de l'anneau intérieur 16 du carter 6, l'anneau intérieur 17 du piston 15 peut sortir à l'extérieur lors de l'écrasement élastique du bras articulé 3. Lorsqu'il y a déploiement élastique du bras articulé 3, donc, concernant le dessin, en cas d'un mouvement du bras articulé 3 vers le bas, le piston 15 disparaît encore plus dans le carter 6 du ressort pneumatique 1 (voir trait en pointillé). Grâce a la liaison articulée de la tige de piston 2 à ses deux extrémités avec le ressort pneumatique 1, c'est-à-dire avec le piston 15 respectivement bras articulé 3, il est assuré que le piston 15 ne va pas se déplacer à l'intérieur du carter 6 à angle droit par rapport à l'axe longitudinal de ce carter 6 et ainsi puisse nuire au fonctionnement du ressort pneumatique 1, ou bien le même le détruire ou l'endommager. Les déplacements longitudinaux indésirables du piston 15 sont également ce faisant exclus, de sorte que, grâce à l'agencement décrit, un découplage de la carrosserie du véhicule par rapport au mouvement du bras articulé 3 s'effectue du fait que le bras articulé 3 et le carter 6 du ressort pneumatique 1 qui est fixé sur la carrosserie du véhicule ne sont pas relié ensemble par l'intermédiaire d'élément de construction mécaniques, tel que, par exemple, un ressort hélicoïidal, mais que, au contraire, la liaison ne ce fait que par les soufflets roulant 8, 9 et l'espace délimité par les soufflets roulants 8, 9 et les corps annulaires 5, 7, par le fait que, comme déjà mentionné, il règne toujours une pression de valeur égale du fait de cet espace est fermé, respectivement isolé de façon étanche vis-à-vis de l'atmosphère. REVENDICATIONS I.Ressort pneumatique pour véhicules automobiles, avec un carter et un piston, entouré par le carter, dans lequel le carter et le piston constituent des surfaces de guidage pour deux soufflets roulants disposés entre eux, avec un sens fonctionnel opposé, et chacun des soufflets roulants étant disposé entre une paroi périphérique radialement extérieure du piston et une paroi périphérique radialement intérieure du carter, caractérisé en ce que le carter (6) et le piston (15) sont chacun réalisés sous forme de corps annulaire double (5, 7), avec un anneau intérieur (16, 17) et un anneau extérieur (18, 19) reliés par une collerette annulaire, et en ce que les différents corps annulaires (5, 7) se font face en répondant à une symétrie spéculaire et se chevauchent axialement l'un l'autre dans la zone des soufflets roulants (8, 9), en ce que les anneaux extérieurs (18, 19) et les anneaux intérieurs (16, 17) du carter (6) et du piston (15) constituent chacun un espace annulaire logeant le soufflet roulant (8, 9). 2.Ressort pneumatique selon la revendication 1, caractérisé par une liaison du piston (15) à un bras articulé (3) du véhicule automobile, par l'intermédiaire d'une tige de piston (2) montée articulée aux deux extrémités. 3.Ressort pneumatique selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le piston (15) sort à l'extérieur par une ouverture (10) ménagée dans le carter (6)