Brevet FR2755067A1 — publié le 19980430

La présente invention concerne un dispositif de suspension d'une roue de véhicule automobile et un procédé d'usinage d'une pièce brute formant un support de roue pour ce dispositif. Elle s'applique en particulier à des dispositifs de suspension du type "Mac Pherson". FR-A-2 349 467 décrit un dispositif de suspension d'une roue de véhicule automobile, du type comprenant un amortisseur de forme générale cylindrique fixé à un support de la roue par des moyens comprenant, d'une part, deux berceaux d'appui de l'amortisseur solidaires du support, espacés entre eux sensiblement parallèlement à l'axe de l'amortisseur, s'étendant angulairement suivant un premier secteur du contour de cet amortisseur, et d'autre part, des moyens de serrage de l'amortisseur contre les berceaux, s'étendant angulairement suivant un second secteur du contour de l'amortisseur sensiblement diamétralement opposé au premier secteur. Dans ce document, les moyens de serrage de l'amortisseur contre les berceaux sont fixés sur le support de roue au moyen de quatre vis. De plus, les berceaux et les moyens de serrage sont fabriqués à partir de pièces brutes devant être usinées avec précision, ce qui rend leur fabrication relativement coûteuse. L'invention a pour but de relier de façon sûre l'amortisseur au support de roue avec des moyens simples, faciles à fabriquer et peu coûteux. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de suspension d'une roue de véhicule, du type précité, caractérisé en ce que les moyens de serrage comprennent une bride exerçant un effort de serrage par déformation élastique, munie de deux extrémités fixées sur le support, entre les deux berceaux. Suivant des caractéristiques de différents modes de réalisation du dispositif de suspension - les berceaux sont venus de matière avec le support et comprennent des extrémités délimitées par une face du support, sensiblement parallèle à l'axe de l'amortisseur, formant face d'appui pour les deux extrémités de fixation de la bride - les berceaux sont espacés entre eux par un chambrage ménagé dans le support, débouchant dans la face d'appui des extrémités de la bride - les deux extrémités de fixation de la bride sont fixées sur le support par deux vis correspondantes; - la bride est déformable élastiquement de manière à exercer un effort de serrage sur l'amortisseur apres que les extrémités de fixation de cette bride aient été bloquées contre la face d'appui du support - la bride comprend une âme en tôle s'étendant longitudinalement entre les deux extrémités de fixation de la bride, rigidifiée par deux bords longitudinaux relevés - l'amortisseur comprend une première extrémité fixée au support et une seconde extrémité reliée à la caisse du véhicule, la première extrémité de l'amortisseur comprenant un bossage annulaire destiné à coopérer avec le berceau du support le plus proche de la seconde extrémité de l'amortisseur, de préférence avec un chanfrein d'appui ménagé dans ce berceau le plus proche; - chaque berceau comporte une surface d'appui concave de contour en forme générale d'arc de cercle complémentaire du contour circulaire de l'amortisseur, de manière que la surface d'appui soit en contact sensiblement sur tout son contour avec cet amortisseur - chaque berceau comporte une surface d'appui concave de contour en forme générale de V, de manière que les deux branches de la surface d'appui soient en contact sensiblement avec deux génératrices respectives du contour de l'amortisseur - les deux branches de la surface d'appui ont des contours concaves délimités par des arcs de cercle de rayon supérieur au rayon du contour circulaire de l'amortisseur. L'invention a également pour objet un procédé d'usinage d'une pièce brute formant support de roue pour un dispositif de suspension tel que défini ci-dessus, caractérisé en ce que: - on place le support de roue à l'état brut en appui sur un gabarit de forme générale cylindrique formant un modèle de l'amortisseur, de manière que la surface d'appui des berceaux soit en contact avec le gabarit, - on immobilise le support de roue en rotation par rapport à l'axe du gabarit, - on usine au moins une surface du support de roue, distincte des surfaces d'appui des berceaux, ces dernières étant laissées à l'état brut. Suivant une autre caractéristique de ce procédé, le support de roue est immobilisé en rotation par blocage par rapport au gabarit de l'extrémité libre d'un bras de ce support, cette extrémité libre étant éloignée de l'axe du gabarit. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins dans lesquels - la figure 1 est une vue en élévation d'un dispositif de suspension selon un premier mode de réalisation de l'invention - la figure 2 est une vue de détail, suivant la flèche 2 de la figure 1, du support de roue du dispositif de suspension - la figure 3 est une vue en coupe suivant la ligne 3-3 de la figure i - la figure 4 est une vue en coupe suivant la ligne 4-4 de la figure 1 - la figure 5 est une vue partielle analogue à la figure 1 d'un dispositif de suspension selon un second mode de réalisation de l'invention - la figure 6 est une vue en coupe suivant la ligne 6-6 de la figure 5 - la figure 7 est une vue en plan d'un gabarit portant le support de roue du dispositif de suspension selon le second mode de réalisation de l'invention, au cours d'une opération d'usinage de ce support - la figure 8 est un vue de côté du gabarit et du support illustrés à la figure 7. On a représenté sur la figure 1 un dispositif de suspension 10, du type "Mac Pherson", pour une roue avant 12 directrice d'un véhicule automobile, selon un premier mode de réalisation de l'invention. La roue 12 est portée par un support 14 relié à la caisse du véhicule notamment par un amortisseur classique 16. On reconnaît également sur la figure 1 un ressort de suspension 18 interposé entre la caisse du véhicule et un siège d'appui 20 porté par l'amortisseur 16. Le support 14 comporte une fusée 22, une première extrémité inférieure 24 de liaison avec un bras de suspension 26, et une seconde extrémité supérieure 28 de liaison avec l'amortisseur 16. L'amortisseur 16 comprend deux extrémités, la première 30 étant fixée sur la seconde extrémité 28 du support 14, et la seconde extrémité, non représentée sur les figures, étant reliée à la caisse du véhicule. La première extrémité 30 de l'amortisseur 16 est fixée sur la seconde extrémité 28 du support 14 à l'aide de moyens de fixation 32 qui seront décrits ci-dessous. Les moyens de fixation 32 comprennent deux berceaux 34,36 d'appui de l'amortisseur 16, solidaires du support 14 et espacés entre eux sensiblement parallèlement à l'axe X de l'amortisseur. Les berceaux 34,36 s'étendant angulairement suivant un premier secteur du contour circulaire de l'amortisseur 16. Les moyens de fixation 32 comprennent également une bride 38 de serrage de l'amortisseur 16 contre les berceaux 34,36. La bride 38 exerçe un effort de serrage par déformation élastique. La bride 38 est munie de deux extrémités 38A,38B fixées sur le support 14, entre les deux berceaux 34,36, de manière à s'étendre angulairement suivant un second secteur du contour circulaire de l'amortisseur 16, sensiblement diamétralement opposé au premier secteur. En se référant à la figure 2, on voit que les berceaux 34,36, venus de matière avec le support 14, comprennent des extrémités délimitées par une face 40 du support sensiblement parallèles à l'axe X de l'amortisseur. La face 40 forme une face d'appui pour les deux extrémités 38A,38B de fixation de la bride. Les berceaux 34,36 sont espacés entre eux par un chambrage 42 qui est ménagé dans le support 14 et qui débouche dans la face 40. Les deux extrémités 38A,38B de la bride sont fixées sur la face d'appui 40 du support 14 par deux vis correspondantes 44A,44B. La bride 38 est conçue de façon à être déformable élastiquement, de manière à exercer un effort de serrage sur l'amortisseur 16 après que les extrémités 38A,38B de fixation de cette bride aient été bloquées par vissage contre la face d'appui 40. La déformation élastique de la bride permet de maintenir un serrage effectif de l'amortisseur 16 contre les berceaux 36,40 indépendamment des efforts subis par le dispositif de suspension. De préférence, la bride 38 est fabriquée en tôle et comporte une âme 46 de contact avec l'amortisseur, s'étendant longitudinalement entre les deux extrémités de fixation 38A,38B. L'âme 46 est rigidifiée par deux bords longitudinaux relevés 48 (voir notamment figures 1 et 4). Dans le premier mode de réalisation illustré sur les figures 1 à 4, chaque berceau 34,36 comporte une surface d'appui usinée concave 50 de contour en forme générale d'arc de cercle. Ce contour est complémentaire du contour circulaire de l'amortisseur 16, si bien que la surface d'appui 50 est en contact sensiblement sur tout son contour avec l'amortisseur 16, comme cela est illustré notamment sur la figure 3. Dans l'exemple illustré sur les figures 1 à 4, la surface d'appui 50 des berceaux s'étend sur environ 1800. Afin de bien déterminer la position axiale de l'amortisseur sur le support et d'éviter son glissement sous la poussée du ressort 18, l'amortisseur 16 comporte un bossage annulaire 52 s'appuyant sur le berceau 36 le plus proche de la seconde extrémité de cet amortisseur. De préférence, le bossage 52 s'emboîte partiellement dans un chanfrein d'appui 54 ménagé dans le berceau 36 avec lequel il coopère (voir figures 1 et 2). Sur les figures 5 et 6, on a représenté un dispositif de suspension 10 selon un second mode de réalisation de l'invention. Sur ces figures, les éléments analogues à ceux des figures précédentes sont désignés par des références identiques. Dans ce cas, chaque berceau 34,36 comprend une surface d'appui concave 56 de contour en forme générale de V. Ces surfaces d'appui 56 ne sont pas usinées. Les deux branches de chaque surface d'appui sont en contact sensiblement avec deux génératrices respectives du contour de l'amortisseur 16, comme cela est représenté sur la figure 6. De préférence, les deux branches de chaque surface d'appui 56 ont des contours concaves délimités par des arcs de cercle de rayon R supérieur au rayon du contour circulaire de l'amortisseur 16. Cette forme particulière des branches des surfaces d'appui 56 permet de minimiser la pression de serrage entre les zones de contact de l'amortisseur 16 et des berceaux 34,36. Dans le second mode de réalisation, le chanfrein d'appui 54 est ménagé dans les zones réduites du berceau 36 en contact avec l'amortisseur 16, à la différence du premier mode de réalisation dans lequel le chanfrein 54 est ménagé sur tout le contour du berceau 36. On décrira ci-dessous un procédé d'usinage d'une pièce brute formant le support de roue 14 pour le dispositif de suspension 10 selon le second mode de réalisation, en se référant aux figures 7 et 8. Initialement, le support 14 est fabriqué sous la forme d'une pièce brute de fonderie ou de forge. Ensuite, on place le support de roue 14, à l'état brut, en appui sur un gabarit 58, de forme générale cylindrique, formant un modèle de l'amortisseur 16, de manière que les surfaces d'appui 56 des berceaux soient en contact avec ce gabarit. Par ailleurs, on immobilise le support 14 en rotation par rapport à l'axe X' de ce gabarit, par exemple par blocage par rapport à ce gabarit de l'extré mité libre 60A d'un bras 60 du support 14, comme cela est représenté sur la figure 7. On notera que, pour des raisons de clarté, le bras 60 est uniquement représenté sur cette figure 7. Le bras 60 est destiné, par exemple, à relier le support 14 à un ensemble de direction du véhicule. Le blocage de l'extrémité libre 60A, qui est relativement éloignée de l'axe X' du gabarit, permet d'immobiliser efficacement le support de roue 14. L'extrémité libre 60A du bras est bloquée, par exemple, entre deux organes de serrage 62,64 dont l'un est solidaire du gabarit 58. Une fois le support 14 immobilise par rapport au gabarit 58, on usine des surfaces S1,S2,S3 de ce support1 distinctes des surfaces d'appui 56 des berceaux 34,36, de manière à garantir, après montage du dispositif de suspension, un positionnement relatif précis entre la roue 12, le support 14 et l'amortisseur 16. Les surfaces S1,S2,S3 sont usinées à l'aide de moyens classiques 66,68 schématisés sur les figures 7 et 8. Les surfaces usinées S1,S2,S3 délimitent notamment la fusée 22, l'extrémité inférieure 24 du support 14 et une face 70 d'appui d'un moyeu, opposée à la face d'appui 40 du support. Grâce au procédé décrit ci-dessus, il n'est pas nécessaire d'usiner les surfaces d'appui 56 des berceaux pour obtenir un bon positionnement relatif du support 14 par rapport aux différents éléments auxquels il est relié. L'invention comporte de nombreux avantages. En particulier, elle permet de relier de façon sûre l'amortisseur au support de roues avec des moyens simples, faciles à fabriquer et peu coûteux. La bride de serrage 38, de préférence en tôle, est une pièce simple à fabriquer et peu coûteuse, qui ne requiert pas d'opération d'usinage, notamment de sa surface en contact avec l'amortisseur. Par ailleurs, lorsque les berceaux comportent des surfaces d'appui 56 en forme générale de V, il n'est pas nécessaire d'usiner ces surfaces ce qui réduit le coût de fabrication du support 14 de roue. REVENDICATIONS 1. Dispositif de suspension d'une roue (12) de véhicule automobile, du type comprenant un amortisseur (16) de forme générale cylindrique fixé à un support (14) de la roue (12) par des moyens (32) comprenant, d'une part, deux berceaux (34,36) d'appui de l'amortisseur (16) solidaires du support (14), espacés entre eux sensiblement parallèlement à l'axe (X) de l'amortisseur (16), s'étendant angulairement suivant un premier secteur du contour de cet amortisseur, et d'autre part, des moyens (38) de serrage de l'amortisseur (16) contre les berceaux (34,36), s'étendant angulairement suivant un second secteur du contour de l'amortisseur sensiblement diamétralement opposé au premier secteur, caractérisé en ce que les moyens de serrage comprennent une bride (38) exerçant un effort de serrage par déformation élastique, munie de deux extrémités (38A,38B) fixées sur le support (14), entre les deux berceaux (34,36). 2. Dispositif selon la revendication l, caractérisé en ce que les berceaux (34,36) sont venus de matière avec le support (14) ) et comprennent des extrémités délimitées par une face (40) du support, sensiblement parallèle à l'axe (X) de l'amortisseur (16), formant face d'appui pour les deux extrémités de fixation (38A,38B) de la bride. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les berceaux (34,36) sont espacés entre eux par un chambrage (42) ménagé dans le support (14), débouchant dans la face (40) d'appui des extrémités (38A,38B) de la bride. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les deux extrémités de fixation (38A,38B) de la bride sont fixées sur le support (14) par deux vis (44A,44B) correspondantes. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la bride (38) est déformable élastiquement de manière à exercer un effort de serrage sur l'amortisseur (16) après que les extrémités de fixation (38A,38B) de cette bride aient été bloquées contre la face d'appui (40) du support (14). 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que la bride (38) comprend une âme (46) en tôle s'étendant longitudinalement entre les deux extrémités de fixation (38A,38B) de la bride, rigidifiée par deux bords (48) longitudinaux relevés. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'amortisseur (16) comprend une première extrémité (30) fixée au support (14) et une seconde extrémité reliée à la caisse du véhicule, la première extrémité (30) de l'amortisseur (16) comprenant un bossage annulaire (52) destiné à coopérer avec le berceau (36) du support (14) le plus proche de la seconde extrémité de l'amortisseur, de préférence avec un chanfrein d'appui (54) ménagé dans ce berceau (36) le plus proche. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que chaque berceau (34,36) comporte une surface d'appui concave (50) de contour en forme générale d'arc de cercle complémentaire du contour circulaire de l'amortisseur (16), de manière que la surface d'appui (50) soit en contact sensiblement sur tout son contour avec cet amortisseur. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que chaque berceau (34,36) comporte une surface d'appui concave (56) de contour en forme générale de V, de manière que les deux branches de la surface d'appui (56) soient en contact sensiblement avec deux génératrices respectives du contour de l'amortisseur. 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que les deux branches de la surface d'appui (56) ont des contours concaves délimités par des arcs de cercle de rayon (R) supérieur au rayon du contour circulaire de l'amortisseur (16). 11. Procédé d'usinage d'une pièce brute formant support (14) de roue pour un dispositif de suspension (10) selon la revendication 9 ou 10, caractérisé en ce que: - on place le support de roue (14) à l'état brut en appui sur un gabarit (58) de forme générale cylindrique formant un modèle de l'amortisseur (16), de manière que la surface d'appui (50) des berceaux (34,36) soit en contact avec le gabarit (58), - on immobilise le support (14) de roue en rotation par rapport à l'axe (X') du gabarit (58), - on usine au moins une surface (S1,S2,S3) du support (14) de roue, distincte des surfaces d'appui (56) des berceaux (34,36), ces dernières étant laissées à l'état brut. 12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que le support (14) de roue est immobilisé en rotation par blocage par rapport au gabarit (58) de l'extrémité libre (60A) d'un bras (60) de ce support (14), cette extrémité libre (60A) étant éloignée de l'axe (X') du gabarit (58).