Brevet FR2809055A1 — publié le 20011123

L'invention concerne un jambage de suspension qui est constitué par un ressort pneumatique et par un amortisseur d'oscillations et qui est monté entre une superstructure de véhicule et une roue du véhicule, le ressort pneumatique possédant une chambre de suspension délimitée par un soufflet déroulant, et le soufflet déroulant étant fermement relié d'une part à un corps récepteur et d'autre part à un récipient ou à un piston de déroulement solidaire du récipient. Les forces de guidage de roues directrices sont exercées via un bras d'essieu sur le jambage de suspension. En particulier les forces perpendiculaires à l'axe de l'amortisseur d'oscillations posent des problèmes, car elles génèrent des couples de flexion sur l'amortisseur d'oscillations et ainsi sur la tige de piston reliée mobile par l'extrémité à la superstructure du véhicule. En raison de la flexion de la tige de piston, il peut se produire un coincement dans le guidage de la tige de piston, de sorte qu'il apparaît non seulement des forces de friction et de coincement élevées mais qu'il se produit également des forces transversales élevées au niveau du palier à l'emplacement de montage de la tige de piston, lequel se trouve sur la superstructure du véhicule. Pour réduire les forces de flexion qui agissent sur la tige de piston et ainsi pour réduire les forces transversales au niveau du palier à l'emplacement de serrage de la tige de piston, lequel se trouve sur la superstructure du véhicule, dans les jambages de suspension à ressort pneumatique selon les documents DE-OS 2 063 448 et DE-OS 2 100 338, il est connu d'agencer l'axe du ressort pneumatique en oblique par rapport à l'axe de l'amortisseur d'oscillations. L'inconvénient réside dans la déformation asymétrique du soufflet déroulant du ressort pneumatique, qui se produit dans le cas des ressorts pneumatiques disposés en oblique, ce qui mène à une usure et ainsi à une réduction de la durée de vie du soufflet déroulant. Une possibilité, liée à un travail de fabrication et de montage important et donc très coûteuse pour réduire le travail de déformation du soufflet déroulant, est montrée dans le document DE-OS 2 100 338, le récipient de l'amortisseur d'oscillations étant relié à un corps de déroulement incurvé dans l'espace et complexe à fabriquer. 2 2809055 L'objectif sous-jacent à la présente invention est de réaliser un jambage de suspension pourvu d'un ressort pneumatique et économique à fabriquer, qui présente une structure simple et procure une réduction ou compensation des forces transversales causées par les forces de guidage des roues et donc également des forces de flexion qui agissent sur la tige de piston, et qui présente en même temps une sollicitation aussi faible que possible du soufflet déroulant. Conformément à l'invention, cet objectif est atteint par un jambage de suspension du type mentionné en introduction, caractérisé en ce qu'il est prévu un corps sollicité unilatéralement par la pression dans la chambre de suspension et en liaison d'action avec l'amortisseur d'oscillations, qui possède une surface d'action qui s'étend en oblique par rapport à l'axe de l'amortisseur d'oscillations et qui exerce une force transversale dépendante de la pression dans la chambre de suspension et perpendiculaire à l'axe. Des développements avantageux et d'autres modes de réalisation ressortent de la description qui suit. Grâce à l'invention, on réalise de manière simple une réduction ou compensation des forces exercées par les forces de guidage des roues. La force transversale que l'on peut atteindre dépend de la pression dans la chambre de suspension, de la position en oblique et de la taille efficace de la surface d'action, de sorte que l'on peut obtenir une adaptation à la réduction demandée des forces qui apparaissent à l'emplacement de montage de la tige de piston dans la superstructure du véhicule par une modification de la position en oblique de la surface d'action. Selon un autre développement de l'invention, on obtient une minimisation de la sollicitation du soufflet déroulant lorsque l'axe du ressort pneumatique coïncide avec l'axe de l'amortisseur d'oscillations. Le soufflet déroulant se déplace sur tout le trajet de suspension sans déformation asymétrique dans une chambre annulaire qui est délimitée 3 2809055 d'une part par le piston de déroulement et d'autre part par un tube protecteur, l'axe du tube protecteur se trouvant sur l'axe du tube de déroulement. Le soufflet déroulant présente une forme simple, car il est fixé sur un tronçon cylindrique du corps et ce corps est agencé avec étanchement et en translation axiale sur la tige de piston et comporte une surface d'action formée par le fond du corps et s'étendant en oblique par rapport à l'axe. On obtient un ensemble structurel simple du jambage de suspension lorsque le fond du corps comporte un embout extérieur et agit ainsi sur un élément formant palier élastique agencé à l'extrémité de la tige de piston. Il est également avantageux que le corps forme une surface d'appui pour une butée élastique de compression de l'amortisseur d'oscillations. Pour que le soufflet déroulant, qui est fixé par une extrémité sur le piston de déroulement relié au récipient de l'amortisseur d'oscillations et par l'autre extrémité sur le tronçon cylindrique du corps, ne soit pas sollicité en torsion, l'embout extérieur du corps comporte une surface d'appui qui s'étend perpendiculairement à l'axe et qui est disposée en coopération avec une contre-surface correspondante de l'élément formant palier. Pour une mobilité particulièrement aisée, on prévoit un palier de rotation entre la surface d'appui de l'embout extérieur et la contre-surface de l'élément formant palier; il est réalisé avantageusement sous forme d'un palier à roulements. Selon un autre mode de réalisation, le corps qui comprend la surface d'action s'étendant en oblique par rapport à l'axe, est monté entre la paroi extérieure du récipient et la paroi intérieure du piston de déroulement et il est étanché par rapport à l'extérieur. La force exercée par la pression dans la chambre de suspension sur le corps agit sur le récipient et, en correspondance de la position de montage du corps, elle s'oppose aux forces de guidage actives des roues. Cette surface d'action qui s'étend en oblique par rapport à l'axe peut être fabriquée et fixée avec étanchement par rapport à l'extérieur de différentes manières. Par exemple, le piston de déroulement peut être réalisé de telle sorte que celui-ci comprend la surface d'action, c'est-à-dire qu'il est réalisé en une seule pièce avec cette surface d'action. L'invention sera expliquée plus en détails dans ce qui suit en se rapportant aux modes de réalisation illustrés dans les dessins. Les figures montrent: figure 1, une coupe longitudinale à travers un jambage de suspension comportant un ressort pneumatique; et figure 2, un mode de réalisation du jambage de suspension comportant une surface d'action qui est en liaison d'action avec le récipient de l'amortisseur d'oscillations. Le jambage de la figure 1 est constitué par un ressort pneumatique 1 et par un amortisseur d'oscillations 3, il est monté entre un train de roulement non illustré et une superstructure de véhicule qui n'est pas illustrée non plus, et il est sollicité par les forces de guidage des roues. Une chambre de suspension 5 remplie avec un fluide de remplissage gazeux et sous pression en correspondance de la proportion en poids à suspendre de la superstructure du véhicule est délimitée vers l'extérieur par un soufflet déroulant 7, le soufflet déroulant 7 étant situé dans un tube protecteur 43 et étant fixé avec étanchement d'une part sur un corps 17 et d'autre part sur un piston de déroulement 15. Le ressort pneumatique 1 réalisé à symétrie possède un axe longitudinal qui coïncide avec l'axe 13 de l'amortisseur d'oscillations 3. Le piston de déroulement 15 qui forme un volume partiel du ressort pneumatique 1 est fixé sur un récipient 9 de l'amortisseur d'oscillations 3. Le corps 17 est agencé axialement mobile sur la tige de piston 11 de l'amortisseur d'oscillations 3 et il est étanché par rapport à celle-ci, comporte un fond 23 s'étendant en oblique par rapport à l'axe 13 et il possède un tronçon cylindrique 21 sur lequel est fixée l'extrémité 19 du soufflet déroulant. Le fond 23 du corps 17 est agencé avec étanchement et en translation axiale sur la tige de piston 11. À l'extrémité de la tige de piston 11 est prévu un élément formant palier 29 sur lequel vient s'appuyer le corps 17 par son embout extérieur 27. Une butée de pression élastique 35 coopère avec une surface d'appui 33 du corps 17 et elle s'appuie ainsi sur l'élément formant palier 29. L'embout 27 forme une surface d'appui qui s'étend perpendiculairement à l'axe 13 et qui agit sur une contre- surface correspondante de l'élément formant palier 29. Pour pourvoir mieux tourner la pièce 17 autour de l'élément formant palier 29, on prévoit entre la surface d'appui de l'embout extérieur 27 et la contre- surface de l'élément formant palier 29 un palier de rotation qui est réalisé avantageusement sous forme d'un palier à roulements. La tige de piston 11 du jambage de suspension forme conjointement avec la superstructure du véhicule une articulation à tenon contre laquelle s'appliquent les forces de guidage des roues agissant sur le jambage de suspension, en particulier les forces agissant perpendiculairement à l'axe 13 et provoquant une sollicitation en flexion de la tige de piston 11 et du récipient. Ces forces transmises depuis la roue sur le jambage de suspension peuvent être très importantes, de sorte qu'une compensation de ces forces est nécessaire pour assurer un mouvement axial parfait du jambage de suspension et pour que la tige de piston 11 ne se coince pas dans le guidage. Pour obtenir ceci, une force transversale 31 opposée à la sollicitation en flexion est exercée via la tige de piston 11 sur l'articulation à tenon. À cet effet, on se sert du fond 23 qui s'étend en oblique par rapport à l'axe et dont la surface d'action 25 exerce en raison de la position en oblique une force résultante qui dépend de la pression dans la chambre de suspension 5, et qui comprend une composante de force transversale et qui agit donc via la tige de piston 11 au niveau de l'emplacement de montage dans la superstructure de véhicule de manière à procurer une décharge, donc en sens opposé aux forces de guidage des roues. La composante de force longitudinale qui provient de la chambre de suspension 5 et qui agit sur le corps 18 est transmise via l'embout extérieur 27 du corps 17 sur l'élément formant palier 29 qui s'appuie contre la superstructure du véhicule; dans le cas des jambages de suspension pour des roues directrices, on obtient en particulier une possibilité de rotation aisée du corps 17 par rapport à l'élément formant palier 29 par un palier à roulements qui agit entre la surface d'appui de l'embout extérieur et la contre-surface de l'élément formant palier 29, et on évite donc une sollicitation en torsion du soufflet déroulant 7. L'important, c'est que le corps 17 soit étanché et axialement mobile par rapport à la tige de piston 11, pour qu'une rotation et une translation axiale puisse avoir lieu en vue d'une transmission de force séparée. La 6 2809055 force de butée agissant en direction axiale de la butée élastique de pression 35 agissant sur la surface d'appui 33 du corps 17 est transmise directement à l'élément formant palier 29 par la mobilité axiale du corps 17 sur la tige de piston 1 1. La variante de réalisation montrée dans la figure 2 se distingue de celle selon la figure 1 essentiellement par le fait que le corps 37 agencé en oblique par rapport à l'axe 13 fait office de disque 39 et qu'il est monté entre la paroi extérieure du récipient 9 et la paroi intérieure du piston de déroulement 15. La force exercée par la pression dans la chambre de suspension 5 sur la surface d'action 41 procure une force transversale 31 qui agit sur le récipient 9 de manière à s'opposer aux forces transversales dues aux forces de guidage des roues et à décharger l'emplacement de serrage du jambage de suspension sur la superstructure du véhicule. L'essentiel dans les deux modes de réalisation, c'est que l'axe du ressort pneumatique 1 correspond à l'axe 13 de l'amortisseur d'oscillations 3, suite à quoi aucune déformation asymétrique du soufflet déroulant 7 n'apparaît lors du mouvement de débattement vers l'intérieur et vers l'extérieur, mais une composante de force transversale qui s'oppose aux forces de guidage des roues est néanmoins réalisée par le ressort pneumatique 1. 7 2809055 Revendications 1. Jambage de suspension qui est constitué par un ressort pneumatique (1) et par un amortisseur d'oscillations (3) et qui est monté entre une superstructure de véhicule et une roue du véhicule, le ressort pneumatique (1) possédant une chambre de suspension (5) délimitée par un soufflet déroulant, et le soufflet déroulant étant fermement relié d'une part à un corps récepteur (17) et d'autre part à un récipient (9) ou à un piston de déroulement (15) solidaire du récipient (9), caractérisé en ce qu'il est prévu un corps (17, 37) sollicité unilatéralement par la pression dans la chambre de suspension (5) et en liaison d'action avec l'amortisseur d'oscillations (3), lequel possède une surface d'action (25, 41) qui s'étend en oblique par rapport à l'axe (13) de l'amortisseur d'oscillations (3) et qui exerce une force transversale (31) dépendante de la pression dans la chambre de suspension (5) et perpendiculaire à l'axe (13). 2. Jambage de suspension selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'axe du ressort pneumatique (1) coïncide avec l'axe (13) de l'amortisseur d'oscillations (3). 3. Jambage de suspension selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le corps (17) est agencé avec étanchement sur la tige de piston (11) et possède un tronçon cylindrique (21) destiné à fixer l'une des extrémités (19) du soufflet déroulant et refermé par un fond (23) qui s'étend en oblique par rapport à l'axe (13). 4. Jambage de suspension selon la revendication 3, caractérisé en ce que le fond (23) du corps (17) est agencé avec étanchement et en translation axiale sur la tige de piston (11). 5. Jambage de suspension selon les revendications 3 et 4, caractérisé en ce que le fond (23) du corps (17) comporte un embout extérieur (27) et agit ainsi sur un élément formant palier élastique (29) agencé à l'extrémité de la tige de piston (11). 8 2809055 6. Jambage de suspension selon l'une ou plusieurs des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le corps (17) forme une surface d'appui (33) pour une butée élastique de compression (35) de l'amortisseur d'oscillations (3). 7. Jambage de suspension selon l'une ou plusieurs des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'embout extérieur (27) comporte une surface d'appui qui s'étend perpendiculairement à l'axe (13) et qui est disposée en coopération avec une contre-surface correspondante de l'élément formant palier (29). 8. Jambage de suspension selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il est prévu un palier de rotation entre la surface d'appui de l'embout extérieur (27) et la contre-surface de l'élément formant palier (29). 9. Jambage de suspension selon la revendication 8, caractérisé en ce que le palier de rotation est réalisé sous forme d'un palier à roulements. 10. Jambage de suspension selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le corps (17) est agencé avec étanchement par rapport à l'extérieur entre la paroi extérieure du récipient (9) et la paroi intérieure du piston de déroulement (15) et comporte la surface d'action (41) qui s'étend en oblique par rapport à l'axe (13) de l'amortisseur d'oscillations (3). 11. Jambage de suspension selon la revendication 10, caractérisé en ce que la surface d'action (41) qui s'étend en oblique par rapport à l'axe (13) est agencée sur le piston de déroulement (15).