Brevet FR2778371A1 — publié le 19991112

La présente invention concerne un dispositif ressorts- amortisseurs compact, léger, robuste et économique, destiné principalement aux suspensions de véhicules, permettant un réglage simple et indépendant de la garde au sol (ou de la position au repos du dispositif et du coefficient d'amortissement. Le dispositif reprend deux principes connus pour réaliser les fonctions de ressort et d'amortissement mais les regroupe d'une manière inédite. La fonction de ressort est réalisée par la déformation de brins de latex ou de caoutchouc synthétique placés entre deux tubes de section polygonale. Considérons le cas de tubes carrés. Ils sont choisis de telle sorte que la diagonale de la section externe du tube intérieur soit à peine inférieure au côté de la section interne du tube extérieur. Au repos le tube intérieur présente sa section orientée à 45 degrés par rapport au tube extérieur, quatre brins cylindriques de latex occupant les quatre sections triangulaires laissées libres entre les deux tubes. La mise en pression initiale du latex est obtenue par le choix d'un diamètre de brin supérieur au cercle inscrit dans les dites sections triangulaires, ce qui impose d'étirer les brins pour en réduire la section préalablement à l'introduction du tube intérieur dans le tube extérieur. Après relâchement, les brins de latex offrent une grande surface de contact avec les parois des deux tubes. Toute rotation relative de l'un par rapport à l'autre provoque donc un écrasement des brins de latex, d'o l'effet de ressort recherché. L'amplitude maximale du mouvement autour de la position de repos est évidemment inférieure à 45 degrés, valeur pour laquelle l'écrasement des brins est maximal et à laquelle correspond donc une position d'équilibre instable. Le choix de la raideur du matériau des brins et de leur diamètre relativement aux dimensions des sections des tubes constituent avec la longueur des deux tubes, les trois paramètres de dimensionnement du ressort. La fonction d'amortissement est remplie par deux bagues en matériau approprié disposées à chaque extrémité du système de ressort décrit cidessus. Ces bagues exercent un couple de freinage pour la rotation relative entre les tubes externe et interne du dispositifvia deux pièces d'appui coaxiales aux dits axes et respectivement solidaires de l'un et de l'autre, appliquées de chaque côté de chaque bague, Les pièces d'appui solidaires du tube extérieur sont avantageusement réalisées sous forme de rondelles épaisses qui viennent s'encastrer à -2 - chaque extrémité du tube grace à quatre traits de scie de largeur égale à l'épaisseur des paroies du tube et profonds de quelques millimètres. Les pièces d'appui solidaires du tube intérieur se présentent sous forme de rondelles épaisses prolongées par un tube carré plein venant s'encastrer à l'intérieur du tube intérieur. Pour simplifier son exposé sans rien lui retirer de sa généralité, la description ci-après des fonctions de réglage est relative à un montage de type suspension de véhicule o les tubes carrés extérieurs sont fixés au chassis et les tubes carrés intérieurs reliés aux bras de la suspension. Le réglage de la garde au sol est obtenu au moyen de deux paires de rondelles à secteurs dentés radiaux, une à chaque extrémité. Chaque paire se décompose ainsi: une rondelle soudée dans le prolongement du bras de suspension et l'autre constituée par la face opposée de la pièce d'appui de la bague d'amortissement, pièce d'appui solidaire du tube carré intérieur. Toutes les pièces d'assemblage et de liaison - tubes carrés pleins, et rondelles à secteurs - sont percées axialement pour permettre le passage d'une tige d'assemblage filetée en ses extrémités. Cette tige d'assemblage traverse donc axialement tout l'ensemble. Deux rondelles ressorts sont disposées entre les écrous de serrage et les faces externes des deux rondelles à secteurs dentées solidaires des bras de suspension. Elles servent à ajuster la pression sur les bagues d'amortissement et au rattrappage d'usure de ces dernières, réalisant ainsi la fonction de réglage et de maintien du coefficient d'amortissement. L'étanchéité de la suspension ainsi constituée est facile à garantir. 1l suffit de déposer un filet de mastic silicone dans les traits de scie des rondelles d'appui avant leur mise en place et de glisser un joint torique à chaque extrémité de la tige d'assemblage, entre celle-ci et les bagues à secteurs. Une variante plus perfectionnée concerne l'adjonction d'une cloche à l'une des pièces d'appui de chaque bague d'amortissement. Cette cloche vient entourer la bague d'amortissement et l'autre pièce d'appui. Un joint torique complète alors la protection de la bague d'amortissement. Le dispositif selon l'invention est destiné à toute application requérant des fonctions de ressort et d'amortissement en rotation mouvement dans un espace réduit et se satisfaisant d'une amplitude - 3 - de mouvement inférieure à 45 degrés. Il est particulièrement bien adapté aux véhicules légers de type char à voile ou char à cerf-volant car il offre une plage de réglages étendue permettant d'optimiser le comportement du véhicule en fonction des masses suspendues et non- suspendues, du choix des pneumatiques et de leur pression de gonflage et de la nature du terrain. L'utilisation de deux composants aux réponses très non-linéaires est un facteur de stabilisation important pour le comportement dynamique de l'ensemble constitué par le véhicule et son train de roulement. Les qualités du dispositif selon l'invention le destinent également aux remorques, aux aéroplanes légers et aux engins motorisés terrestres les plus divers. Le dispositif selon l'invention est représenté sur la figure 1. Seul l'ensemble d'amortissement et d'assemblage de droite a été dessiné, ses pièces constitutives 4, 5, 6, 7 et 8 étant alignées selon l'axe de leur montage. Un ensemble identique sera monté symétriquement sur la partie gauche. L'intérieur du tube carré externe 1, tube fixé au chassis du véhicule, est occupé par le tube carré interne 2 et les quatre brins de caoutchouc 3. La bague d'amortissement 5 vient se loger entre la pièce d'appui 4 - dont on distingue les quatre traits de scie permettant son encastrement à l'extrémité du tube 1 - et la pièce d'appui 6 avec son tube carré plein percé pour le passage de la tige de serrage 9. Le bras de suspension 8 est solidaire de la rondelle à secteurs dentés 7 dont on distingue la partie correspondante sur la face non visible de la pièce 6. La pièce 7 est également percée en son centre pour laisser passer la tige 9. Cette dernière, dont les filetages des extrémités sont simplement suggérés par leurs limites, est donc appelée à être introduite selon l'axe de rotation de la suspension. La rondelle ressort 10 est serrée par l'écrou 11 contre la face non visible de la pièce 7. Un contre écrou non représenté vient bloquer l'écrou 11. -4- REVENDICATIONS 1) Dispositif de suspension composé d'un ressort constitué de deux tubes carrés i et 2 emboîtés, la rotation du tube intérieur 2 étant entravé par quatre brins de caoutchoucs 3, et d'une paire de bagues d'amortissement, comme 5, enserrées à chaque extrémité entre deux plaques, telles que 4 et 6, respectivement solidaires des tubes i et 2. 2) Dispositif de suspension selon la revendication 1 caractérisé par un assemblage entre les deux plaques d'appui, telles que 6, des bagues d'amortissement, telles que 5, et les bras de liaison, tels que 8, avec la masse non-suspendue réalisé au moyens de secteurs dentés radiaux, tels que ceux portés par les pièces 6 et 7, et d'un serrage axial de l'ensemble des éléments constitutifs du dispositif comportant une ou deux rondelles ressorts, telles que 10. 3) Dispositif de suspension selon la revendication 1 ou selon les deux revendications 1 et 2 caractérisé par l'adjonction autour de chaque bague d'amortissement, telle que 5, d'une cloche de protection solidaire d'un côté de l'une des pièces d'appui, telle que 4 ou 6, et d'un joint torique entre cette cloche de protection et la seconde pièce d'appui. 4) Dispositif selon tout ou partie des revendications 1, 2 et 3 caractérisé par l'adjonction d'un joint torique entre la tige 9 et les pièces d'appui telles que 6.