Brevet FR2755066A1 — publié le 19980430

La présente invention concerne un dispositif de suspension du type pseudo Mac Pherson pour véhicules automobiles. Les dispositifs de suspension de type Mac Pherson sont largement utilisés dans l'industrie automobile et équipent un grand nombre de véhicules. Ils comprennent généralement un amortisseur dont la partie inférieure est raccordée, d'une part à un essieu de roue et, d'autre part, à un bras de suspension fixé au châssis du véhicule et dont la partie supérieure est engagée à l'intérieur d'un ressort hélicoïdal d'axe central. Le ressort hélicoïdal prend appui dans le bas sur une coupelle inférieure solidaire de l'amortisseur et dans le haut sur une coupelle supérieure fixée à la caisse du véhicule. Trois forces principales sollicitent une telle suspension; il s'agit de l'effort à la roue, de l'effort du bras de suspension et de l'effort de la caisse retransmis par l'appui du ressort sur les coupelles. Pour que cette suspension soit en équilibre, il est nécessaire que ces trois forces soient concourantes. Or, la plupart du temps cette condition n'est pas satisfaite du fait que la résultante des efforts d'appui du ressort s'exerce parallèlement à son axe central et sans rencontrer l'intersection des autres directions des autres forces. Par suite, des efforts compensateurs parasites se produisent au niveau de l'amortisseur (palier de tige, piston...) pour rétablir cet équilibre indispensable. Mais ces efforts sont néfastes car ils provoquent une usure prématurée du palier de l'amortisseur et génèrent des frottements solides qui nuisent à la qualité de la suspension et dégradent le confort de l'habitacle. Une solution consiste à modifier la direction de l'effort de la caisse en changeant l'orientation du ressort et en 1' inclinant par rapport à l'axe de l'amortisseur. Mais l'espace disponible sur le véhicule entre la roue et la coupelle d'appui inférieure, pour une telle disposition notablement plus encombrante, n'est pas toujours suffisant. Une autre solution consiste à utiliser des formes particulières de ressort mais l'équilibre des trois forces appliquées au système n'est alors atteint que dans une position définie de la suspension et non sur toute sa course. De ce fait, la recherche de l'équilibre reste dans tous les cas très difficile. L'invention a pour but de résoudre les problèmes techniques précédents de manière satisfaisante. Ce but est atteint selon l'invention, au moyen d'un dispositif de suspension du type pseudo Mac Pherson pour véhicule comprenant un amortisseur dont la partie inférieure est raccordée d'une part, à un essieu de roue et, d'autre part, à un bras de suspension fixé au châssis du véhicule et dont la partie supérieure est engagée à l'intérieur d'un ressort hélicoïdal d'axe central prenant appui dans le bas sur une coupelle inférieure solidaire de l'amortisseur et dans le haut sur une coupelle supérieure fixée à la caisse du véhicule, caractérisé en ce que le ressort est en contact d'appui par ses spires d'extrémité avec la coupelle inférieure et supérieure sur une portion d'arc comprise entre 60 et 120 . Selon une caractéristique avantageuse la portion d'arc des spires d'extrémité du ressort en contact d'appui avec les coupelles est symétrique par rapport à l'axe de l'essieu. Selon une autre caractéristique, les portions d'arc des spires d'extrémité du ressort qui sont en contact d'appui respectivement avec les coupelles inférieure et supérieure ont même longueur. Selon encore une autre caractéristique, les portions d'arc des spires en contact d'appui avec les coupelles inférieure et supérieure sont symétriques par rapport à l'axe du ressort d'une spire d'extrémité à l'autre. Selon un mode de réalisation particulier l'inclinaison de la direction de la résultante des efforts d'appui du ressort par rapport à son axe central est comprise entre 8 et 16 . Selon un autre mode de réalisation, les faces d'appui des coupelles en contact avec les spires d'extrémité du ressort sont planes. Selon une première variante, la portion d'arc de la spire d'extrémité du ressort en contact d'appui avec la coupelle supérieure est située du côté intérieur. Selon une autre variante, la portion d'arc de la spire d'extrémité du ressort en contact d'appui avec la coupelle inférieure est située du côté extérieur. Selon encore une autre variante, ledit amortisseur et ledit ressort sont disposés de facçon coaxiale. Selon encore un autre mode de réalisation, au moins l'une desdites coupelles comporte une rainure curviligne s'étendant au moins sur une longueur correspondant à la portion d'arc de la spire d'extrémité en contact d'appui pour la recevoir de façon calée. Le dispositif de suspension de l'invention offre donc des zones d'appui du ressort sur les coupelles dont les longueurs sont limitées et qui sont de préférence, diamétralement opposées. Par conséquent, avec le dispositif de l'invention l'équilibre du système est conservé quelque soit l'état de charge de la suspension. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre accompagnée des dessins sur lesquels: - la figure 1 représente une vue schématique d'une suspension du type Mac Pherson, et la figure 2 est une vue de dessus partielle d'un mode de réalisation du dispositif de l'invention appliqué à la roue gauche d'un véhicule. Le dispositif de suspension pour véhicule représenté sur la figure 1 est du type Mac Pherson. Il comprend un amortisseur 1 raccordé de manière traditionnelle par sa partie inférieure, d'une part, à une roue gauche R ou à un essieu et, d'autre part, à un bras de suspension B fixé au châssis H du véhicule. L'amortisseur 1 coopère avec un ressort hélicoïdal 2 d'axe central 20. A cet effet, la partie supérieure de l'amortisseur 1 est engagée par le bas à l'intérieur du ressort 2. Le ressort 2 est monté entre la caisse C du véhicule et l'amortisseur 1 en prenant appui dans le bas sur une coupelle inférieure 3 solidaire de l'amortisseur 1 et dans le haut sur une coupelle supérieure 4 fixée à la caisse C par le biais de roulements 5. L'amortisseur 1 a une forme sensiblement cylindrique qui passe au travers de la coupelle inférieure 3. L'équilibre de la suspension est assuré lorsque les trois forces mécaniques F1, F2, F3 traduisant respectivement les efforts s'exerçant sur la roue R, sur le bras de suspension B et sur la caisse C ont des directions concourantes. Les forces F1 et F2 relatives aux efforts de la roue R et du bras B sont généralement orthogonales ou tout au moins concourantes au centre de gravité K de la roue R. En revanche, la force F3 relative à l'effort exercé par la caisse C est retransmise par le ressort 2, sous forme d'efforts d'appui, sur les coupelles inférieure 3 et supérieure 4. La figure 2 représente une vue de dessus partielle d'un mode de réalisation du dispositif selon l'invention qui permet d'obtenir l'équilibre en localisant l'appui du ressort 2 sur les coupelles 3,4 de façon à ce que l'effort F3 exercé par la caisse C présente une direction orientée selon L (voir figure 1). Dans cet objectif, les contacts d'appui entre les spires d'extrémités du ressort 2 et les coupelles 3,4 sont assurés sur des portions d'arc comprises entre 600 et 120 . De préférence, ces portions d'arc sont symétriques par rapport à l'axe X de l'essieu et ont même longueur. Elles sont également symétriques par rapport à l'axe vertical 20 du ressort 2. Il est également prévu que l'inclinaison a de la direction L de la résultante F3 est comprise entre 80 et 16 . Dans ces conditions, au fur et à mesure que le ressort 2 est comprimé, l'angle a augmente, permettant ainsi de conserver l'équilibre du système quelque soit l'état de charge de la suspension. La portion d'arc de la spire d'extrémité du ressort 2 en contact d'appui avec la coupelle supérieure 4 est située du côté intérieur au véhicule comme représenté sur la figure 2. Inversement, la portion d'arc de la spire d'extrémité du ressort 2 en contact d'appui avec la coupelle inférieure 3 est située du côté extérieur au véhicule. Les faces d'appui des coupelles 3,4 en contact avec les spires d'extrémité 23,24 du ressort sont planes ou pour au moins l'une d'entre elles formée d'une rainure curviligne (non représentée) s'étendant sur au moins une longueur correspondant à la portion d'arc comprise entre 60 et 120 pour la recevoir la spire d'extrémité de façon calée. REVENDICATIONS 1. Dispositif de suspension du type pseudo Mac Pherson pour véhicule comprenant un amortisseur (1) dont la partie inférieure est raccordée d'une part, à un essieu de roue (R) et, d'autre part, à un bras de suspension (B) fixé au châssis (H) du véhicule et dont la partie supérieure engagée à l'intérieur d'un ressort hélicoïdal (2) d'axe central (20) prenant appui dans le bas sur une coupelle inférieure (3) solidaire de l'amortisseur (1) et dans le haut sur une coupelle supérieure (4) fixée à la caisse (C) du véhicule, caractérisé en ce que le ressort est en contact d'appui par ses spires d'extrémité (23,24) avec la coupelle inférieure (3) et supérieure (4) sur une portion d'arc (230,240) comprise entre 60 et 120Q. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la portion d'arc (230,240) des spires d'extrémité (23,24) du ressort (2) en contact d'appui avec les coupelles (3,4) est symétrique par rapport à l'axe (X) de l'essieu. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les portions d'arc (230,240) des spires d'extrémité (23,24) du ressort (2) qui sont en contact d'appui respectivement avec les coupelles inférieure (3) et supérieure (4) ont même longueur. 4. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les portions d'arc (230,240) des spires en contact d'appui avec les coupelles inférieure (3) et supérieure (4) sont symétriques par rapport à l'axe (20) du ressort (2) d'une spire d'extrémité (23) à l'autre (24). 5. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'inclinaison (ca) de la direction de la résultante (F3) des efforts d'appui du ressort (2) par rapport à son axe central (20) est comprise entre 8 et 16 . 6. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les faces d'appui des coupelles (3,4) en contact avec les spires d'extrémité (23,24) du ressort (2) sont planes. 7. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la portion d'arc (240) de la spire d'extrémité (24) du ressort (2) en contact d'appui avec la coupelle supérieure (4) est située du côté intérieur. 8. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la portion d'arc (230) de la spire d'extrémité (23) du ressort (2) en contact d'appui avec la coupelle inférieure (3) est située du côté extérieur. 9. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit amortisseur (1) et ledit ressort (2) sont disposés de façon coaxiale. 10. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que au moins l'une desdites coupelles (3,4) comporte une rainure curviligne s'étendant sur au moins une longueur correspondant à la portion d'arc (230,240) de la spire d'extrémité (23,24) en contact d'appui pour la recevoir de façon calée.