Brevet FR2745238A1 — publié le 19970829

L'invention concerne un dispositif comprenant un ressort et un amortisseur et qui est prévu entre les roues et la carrosserie d'un véhicule automobile, dispositif dans lequel l'amortisseur et le ressort sont situés sur le même axe, l'amortisseur est constitué d'un cylindre d'amortissement et d'une tige de piston coopérant avec celui-ci et est monté directement, de façon articulée, entre la carrosserie du véhicule et un élément de guidage d'une roue, le ressort est monté en contrainte entre un appui côté carrosserie et un appui côté roue et au moins l'un de ces appuis est déplaçable axialement par un dispositif de positionnement hydraulique, et un élément mobile du dispositif de positionnement, représentant l'un des deux appuis pour le ressort, entoure une zone de l'amortisseur et glisse sur elle, par des bagues d'étanchéité interposées, en cas d'actionnement du dispositif de positionnement. Un tel dispositif est connu, par exemple, de par le document DE 42 31 641 A1. Selon ce document, la partie mobile du dispositif de positionnement hydraulique glisse sur un cylindre relié fixe à la carrosserie du véhicule. A l'intérieur de ce cylindre, se trouve l'amortisseur, par son cylindre d'amortissement notamment. Entre l'élément mobile du dispositif de positionnement hydraulique et le cylindre relié rigidement à la carrosserie du véhicule, est située une chambre de travail annulaire, remplie de liquide hydraulique, du dispositif de positionnement, chambre qui est étanchéifiée par des joints annulaires prévus sur les extrémités axiales de l'élément mobile du dispositif de positionnement, entre cet élément et le cylindre relié fixe à la carrosserie. Comme ce cylindre doit recevoir le cylindre d'amortissement de l'amortisseur, son diamètre extérieur est reliativement grand. De ce fait, les joints annulaires de l'élément mobile du dispositif de positionnement doivent avoir une grande circonférence correspondante, ce qui engendre des forces de frottement relativement élevées, pour assurer l'étanchéité, lors du déplacement de l'élément mobile. Ces forces de frottement élevées représentent un inconvénient et sont indésirables pour des dispositifs de positionnement servant à commander et réguler la tenue de route d'un véhicule. Ceci est vrai en particulier pour un dispositif de positionnement appliqué selon les possibilités décrites dans le document DE 42 31 641 A1 précité. Un dispositif à ressort et amortisseur selon le document DE 23 60 149 présente également l'inconvénient de forces de frottement relativement élevées lors de l'actionnement d'un dispositif de positionnement hydraulique du type indiqué en préambule. Selon ce document, le dispositif de positionnement hydraulique glisse par des bagues d'étanchéité sur la surface latérale extérieure du cylindre d'amortissement de l'amortisseur. L'invention vise à diminuer les forces de frottement relativement élevées - décrites comme un inconvénient dans ce qui précède - pendant le déplacement de l'élément mobile du dispositif de positionnement hydraulique du type indiqué en préambule. Conformément à l'invention, partant d'un dispositif à ressort et amortisseur du type générique défini au début, on obtient ce résultat par le fait que le ressort est monté en contrainte vis-à-vis du cylindre d'amortissement de l'amortisseur, constituant l'autre appui, et l'élément mobile du dispositif de positionnement glisse exclusivement, au niveau de l'amortisseur, sur la tige de piston de celui-ci. La diminution recherchée des forces de frottement est obtenue grâce au fait que les joints, qui sont déterminants pour la génération des forces de frottement, glissent sur une circonférence aussi petite que possible et qui est due au petit diamètre de la tige de piston. Un mode de réalisation opportun du dispositif selon l'invention est caractérisé en ce que l'élément mobile du dispositif de positionnement est un fourreau cylindrique entourant la tige de piston à distance et étanchéifié par rapport à elle à son extrémité, fourreau qui glisse sur une zone épaissie de la tige de piston par son extrémité éloignée du cylindre d'amortissement, l'épaississement étant formé par une enveloppe tubulaire entourant la tige de piston à distance dans cette zone, et que le liquide hydraulique manoeuvrant le dispositif de positionnement hydraulique peut être refoulé à travers une fente annulaire entre l'enveloppe tubulaire et la tige de piston dans une chambre de travail hydraulique formée entre le fourreau cylindrique et la tige de piston. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation non limitatif, ainsi que de la figure unique du dessin annexé, qui est une coupe axiale d'un dispositif à ressort et amortisseur représentant une jambe de suspension d'un véhicule automobile. L'organe ou jambe de suspension est relié par une articulation 1 de type à rotule à la carrosserie non représentée d'un véhicule et par une articulation semblable 2 à un élément de guidage de roue, qui n'est pas non plus représenté, un essieu par exemple. Le cylindre d'amortissement 3 de l'amortisseur est adjacent à l'articulation côté roue 2 de la jambe de suspension, tandis que la tige de piston 4 de l'amortisseur est reliée à l'articulation côté carrosserie 1. La tige de piston 4 dépasse du cylindre d'amortissement 3 par une partie relativement longue. Un dispositif de positionnement hydraulique 5 attaque la tige de piston 4 dans cette zone. Ce dispositif sert à changer ou à corriger l'assiette du véhicule ou à l'adapter aux conditions de marche du moment. Un tel dispositif de positionnement doit permettre en particulier la compensation automatique de mouvements de tangage ou de roulis, ou des positions inclinées de la carrosserie du véhicule. La façon dont cela est possible concrètement avec un tel dispositif est décrite en détail notamment dans le document DE 42 31 641 A1, de sorte qu'il n'est pas nécessaire ici de décrire plus explicitement son fonctionnement. Le dispositif de positionnement 5 possède, en tant qu'élément mobile pour changer le volume d'une chambre de travail hydraulique 6, un fourreau cylindrique 7. Celui-ci est étanchéifié à ses extrémités axiales, vis-à-vis de la tige de piston 4, par des joints annulaires 8 en vue de la fermeture étanche de la chambre de travail 6. Parmi ces deux joints 8, celui du bas agit sur une partie de la tige de piston 4 présentant un premier diamètre et se prolongeant à l'intérieur du cylindre d'amortissement 3 jusqu'à un piston de déplacement 9. Le joint 8 du haut entoure, par contre, une partie de la tige 4 ayant un deuxième plus grand diamètre. Ce deuxième diamètre accru est obtenu par une enveloppe tubulaire 10 de la tige 4. Une fente annulaire 11 entre l'enveloppe 10 et la tige 4 - laquelle est située radialement à l'intérieur de l'enveloppe sert de conduite d'alimentation en liquide hydraulique, établissant une liaison vers et à partir de la chambre de travail hydraulique 6. La fente annulaire 11 communique par une conduite 12 avec un réservoir de liquide hydraulique commandé ou régulé, non représenté. Un coulissement relatif, dû à un changement du volume de la chambre de travail hydraulique 6, entraîne le changement de la distance entre les deux articulations 1 et 2. Lorsque le volume de cette chambre est maintenu constant, le fourreau cylindrique 7 du dispositif de positionnement hydraulique 5 est relié fonctionnellement de façon fixe à la tige de piston 4. Dans ce cas, la carrosserie du véhicule repose, en raison de la liaison avec l'articulation 1, par l'intermédiaire d'un ressort 13 sur le cylindre d'amortissement 3 de l'amortisseur. Un collet annulaire 14 du fourreau cylindrique 7 représente alors l'appui côté carrosserie du ressort 13, tandis que l'appui côté roue 15 est constitué par une pièce en forme de cloche 15 reliée rigidement à l'extrémité supérieure du cylindre d'amortissement 3. Si le ressort 13 est comprimé ou se détend par suite d'un mouvement de la roue alors que le dispositif de positionnement 5 n'est pas actif, c'est-à-dire pendant que le fourreau cylindrique 7 est immobile par rapport à la tige de piston 4, seul le cylindre d'amortissement 3 se déplace pour l'amortissement de l'oscillation, la tige de piston restant pratiquement immobile. Le fourreau cylindrique 7 du dispositif de positionnement hydraulique 5 est déplaçable en translation entre des butées 16 et 17 de la tige de piston 4 par la variation du volume de la chambre de travail hydraulique 6. Dans cette zone peut donc être changée la hauteur de la carrosserie du véhicule, c'est-à-dire la distance entre les deux articulations 1 et 2. Pour limiter l'amplitude d'oscillation de l'amortisseur, une butée amortie ou élastique 18, pouvant venir s'appliquer contre le cylindre d'amortissement 3, est prévue en plus sur la tige de piston 4, du côté éloigné de la butée 17. Une autre butée amortie 19 sert à protéger le ressort 13, afin d'empêcher le contact des spires de celui, ce qui serait possible lors d'une course maximale du dispositif de positionnement 5 et d'un mouvement maximal d'entrée de la tige de piston 4 dans le cylindre d'amortissement 3. La tige de piston 4 peut être composée de plusieurs éléments susceptibles de conférer différents diamètres à la tige sur sa longueur. Dans l'exemple de réalisation représenté, la tige 4 est longitudinalement divisée en deux parties tubulaires. REVENDICATIONS 1 - Dispositif comprenant un ressort et un amortisseur et qui est prévu entre les roues et la carrosserie d'un véhicule automobile, dispositif dans lequel - l'amortisseur (3, 4) et le ressort (13) sont situés sur le même axe, - l'amortisseur est constitué d'un cylindre d'amortissement (3) et d'une tige de piston (4) coopérant avec celui-ci, et est monté directement, de façon articulée, entre la carrosserie du véhicule et un élément de guidage d'une roue, - le ressort (13) est monté en contrainte entre un appui (14) côté carrosserie et un appui (15) côté roue et au moins l'un de ces appuis (14, 15) est déplaçable axialement par un dispositif de positionnement hydraulique (5), - un élément mobile (7) du dispositif de positionnement (5), représentant l'un des deux appuis (14, 15) pour le ressort (13), entoure une zone de l'amortisseur et glisse sur elle, par des bagues d'étanchéité (8) interposées, en cas d'actionnement du dispositif de positionnement (5), caractérisé en ce que le ressort (13) est monté en contrainte vis-à-vis du cylindre d'amortissement (3) de l'amortisseur, constituant l'autre appui (15), et l'élément mobile (7) du dispositif de positionnement (5) glisse exclusivement, au niveau de l'amortisseur (3, 4), sur la tige de piston (4) de celui-ci. 2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément mobile (7) du dispositif de positionnement (5) est un fourreau cylindrique entourant la tige de piston (4) à distance et étanchéifié par rapport à elle à son extrémité, fourreau (7) qui glisse sur une zone épaissie de la tige de piston (4) par son extrémité éloignée du cylindre d'amortissement (3), l'épaississement étant formé par une enveloppe tubulaire entourant la tige de piston (4) à distance dans cette zone, et que le liquide hydraulique manoeuvrant le dispositif de positionnement hydraulique (5) peut être refoulé à travers une fente annulaire (11) entre l'enveloppe tubulaire (10) et la tige de piston (4) dans une chambre de travail hydraulique (6) formée entre le fourreau cylindrique (7) et la tige de piston (4).