Brevet FR2793732A1 — publié le 20001124

La présente invention concerne un dispositif de fixation supérieure d'un amortisseur de suspension d'une roue avant d'un véhicule automobile. Les dispositifs de fixation supérieure d'un amortisseur de suspension avant comprennent généralement une coupelle supérieure de liaison avec la structure du véhicule et une coupelle inférieure disposée au-dessous de la coupelle supérieure. Ces dispositifs comportent aussi une coupelle de limitation en détente disposée au- dessus de la coupelle supérieure et une coupelle de limitation en attaque disposée au-dessous de la coupelle inférieure. Les coupelles supérieure et inférieure sont reliées entre elles par une masse en matériau élastomère et les différents éléments constituant le dispositif de fixation de l'amortisseur sont placés sur l'extrémité filetée de la tige de cet amortisseur et fixés sur celle-ci à l'aide d'un organe de vissage, comme par exemple un écrou. Ces dispositifs de fixation présentent un encombrement radial important qui s'avère très pénalisant lors de la conception du véhicule. L'invention a pour but d'éviter notamment cet inconvénient proposant un dispositif de fixation qui assure efficacement les différentes fonctions de limitation en attaque et en détente, de guidage précis du ressort de suspension et de filtrage découplé de la tige d'amortisseur, tout en étant compact et de montage simplifié. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de fixation supérieure d'un amortisseur de suspension d'une roue avant à la structure d'un véhicule automobile, l'amortisseur étant composé d'un corps, d'une tige déplaçable en translation à l'intérieur de ce corps et d'un ressort à spire montée concentrique autour de la tige, caractérisé en ce qu'il est comprend : - une âme de forme cylindrique, - un appui de ressort disposé en dessous de l'âme et relié avec cette dernière, - et des moyens de liaison de la tige de l'amortisseur et de l'âme avec la structure du véhicule automobile et en ce que l'âme et l'appui du ressort constitue une unique pièce. Suivant quelques dispositions intéressantes de l'invention : - l'âme comporte un logement destiné à contenir une butée en attaque emmanchée sur la tige et à limiter l'expansion de cette dernière ; - l'âme est solidaire d'une masse élastomère destiné au filtrage de la tige de l'amortisseur ; - l'âme et l'appui du ressort sont munies respectivement d'une gorge annulaire qui forment entre elles un logement annulaire pour des billes ou respectivement une cage supérieure et une cage inférieure d'un roulement à billes constituant ainsi ensemble une butée à billes ; - l'âme est munie, en son centre, d'un orifice axial et comporte une première portion présentant la forme d'un bol inversé qui est destinée à contenir la partie supérieure d'un soufflet de protection de la tige de l'amortisseur et à former un logement pour une butée d'attaque et une seconde portion sensiblement horizontale ; - la masse élastomère est adhérisé à la face externe de la seconde portion et en ce que ladite masse comporte en son centre un orifice axial à l'intérieur duquel est reliée, par exemple par surmoulage, une bague intérieure munie d'une portion horizontale et d'une portion verticale dont l'extrémité libre est destinée à prendre appui sur un épaulement réalisé à l'extrémité de la tige de l'amortisseur ; - les moyens de liaison comprennent une rondelle d'appui qui repose sur la portion horizontale de la bague interne, une coupelle de limitation en détente reposant sur ladite rondelle et apte à être en appui sur la structure du véhicule, et un organe de fixation de la coupelle de limitation en détente sur la tige de l'amortisseur ; - l'appui de ressort et l'âme sont rendues solidaires l'une de l'autre notamment par sertissage ou clipage de telle façon à assurer un jeu de fonctionnement entre la face interne de la portion horizontale de l'âme et la face externe de l'appui de ressort, suffisant pour garantir un frottement minimum entre les deux cages de la butée à billes ainsi créées ; - l'appui de ressort est muni d'une collerette (40) qui fait saillie horizontalement en direction de la tige sur laquelle est serrée une partie de la matière de l'âme qui saille en direction opposée à la collerette ; Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus, ainsi que d'autres, apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation, en se référant aux dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective du dispositif de fixation selon la présente invention ; et - la figure 2 est une vue en coupe transversale du dispositif de fixation de la figure 1. Sur les figures 1 et 2, on a représenté la partie supérieure d'un amortisseur 1 de suspension avant d'un véhicule automobile. Cet amortisseur se compose de manière classique d'un corps 2 et d'une tige d'amortisseur 3 déplaçable en translation à l'intérieur de ce corps 2. De manière classique, l'amortisseur 1 est relié, par son extrémité inférieure, à la roue du véhicule par une rotule, non représentée, et l'extrémité supérieure de cet amortisseur 1 est reliée à la structure 4 du véhicule par un dispositif de fixation conforme à l'invention et désigné dans son ensemble par la référence 10. L'amortisseur 1 comporte également un ressort d'amortisseur 5 dont la spire supérieure Sa est en butée sur le dispositif de fixation 10, comme expliqué ci-dessous, et la spire inférieure Sb est en appui sur une coupelle 6 solidaire du corps de l'amortisseur 1. La tige 3 de l'amortisseur 1 est protégée par un soufflet 7. Le dispositif de fixation 10, selon la présente invention comprend - une âme il de forme cylindrique, - un appui de ressort ou coupelle 12 disposé en dessous de l'âme et relié avec cette dernière - et des moyens de liaison de la tige 3 de l'amortisseur et de l'âme 11 avec une partie en saillie 4a de la structure 4 du véhicule automobile. L'extrémité de la tige 3 de l'amortisseur 1 comporte une partie filetée 3a. L'âme il de forme générale cylindrique est munie, en son centre, d'un orifice axial 19 et comporte de bas en haut, une première portion 20 présentant la forme d'un bol inversé qui est destinée à contenir la partie supérieure du soufflet de protection 7 et à limiter l'expansion d'une butée en attaque 21 emmanchée sur la tige 3 de l'amortisseur comme visible sur les figures, qui est logé dans le bol inversé et une seconde portion 22 sensiblement horizontale. La face externe de la seconde portion 22 est relié à une masse 23 en matériau élastomère notamment par adhérisation. La masse 23 comporte en son centre un orifice axial 24 à l'intérieur duquel est reliée par exemple par surmoulage une bague intérieure 25. Cette bague 25 est munie de bas en haut d'une portion horizontale 25a et d'une portion verticale 25b dont l'extrémité libre est destinée à prendre appui sur un épaulement 26 réalisé à l'extrémité de la tige 3 de l'amortisseur 1, comme visible sur les figures. La masse 23 sert au filtrage de l'amortisseur 1. L'intégration de l'appui de butée d'attaque à l'âme 11 augmente, par lajout de la raideur transversale de la butée d'attaque, la capacité de guidage du support de suspension latéralement suivant la flèche Y sans dégrader le filtrage vertical suivant la f lèche Z, représenté sur la figure 2, et ce quelle que soit la position de la suspension Les efforts passant dans la butée d'attaque 21 sont directement transmis à la structure 4 du véhicule via l'âme 11 du support de suspension et n'interfèrent en aucun cas sur la masse élastomère 23 utilisé p*our le filtrage de la tige 3 d'amortisseur. La coupelle 12 -ou appui de ressort- comporte une armature en acier 27 et une masse élastomère 28 qui recouvre, par exemple par surmoulage, la face interne de l'armature 27 de la coupelle 12 dirigée vers le ressort 5. La masse élastomère 28 sert à la tenue et au filtrage de la spire 5a du ressort 5, comme représenté sur les figures. L'âme 11 et la coupelle 12 sont munies respectivement d'une gorge annulaire 29, 30 qui forment entre elles un logement annulaire pour des billes 17 (Figure 2) ou respectivement une cage supérieure 31 et une cage inférieure 32 d'un roulement à billes (Figure 1). Un tel ensemble constituant ainsi une butée à billes désignée par la référence générale 18. Ainsi l'appui du ressort 12 -ou coupelle- joue le rôle de cage inférieure 32 d'une butée à billes ou support de piste de roulement. Dans le cas, où l'appui du ressort 12 joue le rôle de cage inférieure (Figure 2), il convient de recouvrir la face des gorges annulaires 29, 30 d'un matériau approprié, du type matériau présentant une qualité de revêtement glissant. Lesdites gorges annulaires 29, 30 sont respectivement réalisées sur la face interne de la portion horizontale 22 de l'âme 11 et sur la face externe de l'armature de la coupelle 12, comme visible sur les figures. Avantageusement, l'intégration de l'appui de ressort 12 et de la butée à billes 18 garantie l'indépendance du filtrage et du guidage du dispositif de fixation par rapport aux efforts latéraux et verticaux engendrés par le ressort 5. L'âme 11 et l'armature 27 de la coupelle 12 sont rendues solidaires l'une de l'autre afin de former ledit logement annulaire, à cet effet l'armature 27 de la coupelle 12 est munie d'une collerette 40 qui fait saillie horizontalement, par rapport aux figures, en direction de la tige 3 sur laquelle est serrée notamment par sertissage ou clipage une partie de la matière de l'âme 11 qui saille en direction opposée à la collerette 40. On notera que la solidarisation par sertissage ou clipage seffectue en s'assurant un jeu de fonctionnement J entre la face interne de la portion horizontale de l'âme et la face externe de l'armature de la coupelle, suffisamment important pour garantir un frottement minimum entre les deux cages de la butée à billes ainsi créées. Les moyens de liaison de la tige 3 de l'amortisseur 1 et de l'ensemble âme il coupelle 12 avec la portion en saillie 4a de la structure 4 du véhicule comprennent une rondelle d'appui 50 pourvue en son centre d'un orifice de diamètre correspondant au diamètre de l'extrémité de la tige 3 de l'amortisseur 1 qui repose sur la portion horizontale 25a de la bague interne 25, une coupelle de limitation en détente 51 reposant sur ladite rondelle 50 et apte à être en appui sur ladite portion 4a en saillie par sa face intérieure de la coupelle qui est munie sur sa périphérie extérieure d'un recouvrement en caoutchouc 52, et un organe de fixation 60 de la coupelle de limitation en détente 51 sur la tige 3 de l'amortisseur 1. L'organe de fixation 60 est constitué par exemple d'un écrou vissé sur l'extrémité filetée 3a de la tige 3 de l'amortisseur. Le montage des différents éléments composant le dispositif de fixation est réalisé de la façon suivante : En premier lieu, l'âme il, l'appui du ressort 12, billes ou cages, masse élastomère 23 et la bague interne 27 sont pre assemblé et constitue ainsi une unique pièce à monter sur l'amortisseur. Puis cet ensemble âme il appui de ressort 12 est placé sur l'extrémité 3a de la tige 3 de l'amortisseur 1. L'ensemble ainsi formé avec l'amortisseur 1 est monté dans la portion en saillie 4a de la structure 4 du véhicule de telle manière que la masse élastomère 23 soit en appui sur la partie en saillie 4a de la structure et la rondelle d'appui 50 puis la coupelle de limitation en détente 51 sont placée sur l'extrémité de 3a de la tige 3 de l'amortisseur. Cet ensemble est rendu solidaire de la structure du véhicule uniquement par l'organe de fixation 60 constitué par un écrou qui est vissé sur l'extrémité filetée 3a de la tige 3 de l'amortisseur 1. En variante, on notera que le protecteur de tige d'amortisseur 7 et la butée d'attaque 21 peuvent être pré assemblé avec l'ensemble âme il coupelle 12 pour être livré comme un seul élément. Ce type de montage permet de monter l'ensemble du dispositif de fixation avec l'amortisseur sans avoir de pièce rapportée sur la structure du véhicule. On comprend à la lecture de la description ci-dessus que le dispositif de fixation selon la présente invention est constituée d'une seule et même pièce regroupant les fonctions de suspension, butée à billes, appui de ressort et appui de butée d'attaque, ce qui permet avantageusement par rapport aux solutions existantes à ce jour de réduire le nombre de composant et d'obtenir des avantages fonctionnels important. En effet, le filtrage de la tige est indépendant de la butée d'attaque, les efforts de cette dernière transitant directement par la structure du véhicule, contrairement aux dispositifs connus jusqu'à ce jour où le filtrage est inexistant lorsque 1 CI butée d'attaque est comprimée Ce dispositif de fixation permet de simplifier le montage et remplit toutes les fonctions qui sont la limitation en attaque, la limitation en détente, le guidage précis du ressort de suspension grâce à une grande raideur radiale et un filtrage découplé de la tige de l'amortisseur. R E V E N D 1 C A T 10 N S 1. Dispositif de fixation supérieure d'un amortisseur (1) de suspension d'une roue avant à la structure d'un véhicule automobile, l'amortisseur étant composé d'un corps (2), d'une tige (3) déplaçable en translation à l'intérieur de ce corps et d'un ressort (5) à spire montée concentrique autour de la tige (3), caractérisé en ce qu'il est comprend : - une âme (li) de forme cylindrique, - un appui de ressort (12) disposé en dessous de l'âme (11) et relié avec cette dernière, - et des moyens de liaison de la tige (3) de l'amortisseur et de l'âme (11) avec la structure (4) du véhicule automobile et en ce que l'âme (11) et l'appui. du ressort (12) constitue une unique pièce. 2. Dispositif de fixation selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'âme (11) comporte un logement (20) destiné à contenir une butée en attaque (21) emmanché sur la tige (3) et à limiter l'expansion de cette dernière. 3. Dispositif de fixation selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'âme (11) est solidaire d'une masse élastomère (23) destiné au filtrage de la tige de l'amortisseur. 4. Dispositif de fixation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'âme (11) et l'appui du ressort (12) sont munies respectivement d'une gorge annulaire (29, 30) qui forment entre elles un logement annulaire pour des billes (17) ou respectivement une cage supérieure (31) et une cage inférieure (32) d'un roulement à billes constituant ainsi ensemble une butée à billes. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'âme (11) est munie, en son centre, d'un orifice axial (19) et comporte une première portion (20) présentant la forme d'un bol inversé qui est destinée à contenir la partie supérieure d'un soufflet de protection (7) de la .tige de l'amortisseur et à former un logement pour une butée d'attaque (21) et une seconde portion (21) sensiblement horizontale. 6. Dispositif selon les revendications 5 et 3 prises en combinaison, caractérisé en ce que la masse élastomère (23) est adhérisé à la face externe de la seconde portion (22) et en ce que ladite masse (23) comporte en son centre un orifice axial (24) à l'intérieur duquel est reliée, par exemple par surmoulage, une bague intérieure (25) munie d'une portion horizontale (25a) et d'une portion verticale (25b) dont l'extrémité libre est destinée à prendre appui sur un épaulement (26) réalisé à l'extrémité de la tige (3) de l'amortisseur (1). 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens de liaison comprennent une rondelle d'appui (50) qui repose sur la portion horizontale (25a) de la bague interne (25), une coupelle de limitation en détente (51) reposant sur ladite rondelle (50) et apte à être en appui sur la structure du véhicule, et un organe de fixation (60) de la coupelle de limitation en détente (51) sur la tige (3) de l'amortisseur (1). 8. Dispositif selon les revendications 4 et 5 prises en combinaison, caractérisé en ce que l'appui de ressort (12) et l'âme (11) sont rendues solidaires l'une de l'autre notamment par sertissage ou clipage de telle façon à assurer un jeu de fonctionnement (J) entre la face interne de la portion horizontale de l'âme et la face externe de l'appui de ressort, suffisant pour garantir un frottement minimum entre les deux cages de la butée à billes ainsi créées. 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'appui de ressort (12) est muni d'une collerette (40) qui fait saillie horizontalement en direction de la tige (3) sur laquelle est serrée une partie de la matière de l'âme (11) qui saille en direction opposée à la collerette (40).