Brevet FR2815909A1 — publié le 20020503

L'invention concerne un jambage de suspension comportant une coupelle de ressort réglable, constitué par un amortisseur d'oscillations et par un ressort de véhicule qui est réalisé sous forme d'un ressort de compression hélicoïdal et serré entre deux coupelles de ressort, la coupelle de ressort réglable faisant office de pièce d'appui qui est reliée à un boîtier de l'amortisseur d'oscillations. De tels jambages de suspension qui comprennent un ressort de compression hélicoïdal faisant office de ressort de véhicule et comportant un amortisseur d'oscillations sont souvent exposés à des forces transversales pratiquement incontrôlables qui causent une friction désavantageuse entre la tige de piston et le boîtier. Dans ce cas, il s'agit de forces transversales qui sont exercées par le ressort de compression hélicoïdal sur l'amortisseur d'oscillations via la coupelle de ressort reliée au boîtier. On ne peut pas réaliser ces ressorts de compression hélicoïdaux aussi régulièrement qu'ils exercent la plus faible force transversale possible sur le jambage de suspension, une fois la coupelle de ressort fixée, c'est-à-dire que les irrégularités qui se présentent lors de la fabrication des ressorts de compression hélicoïdaux mènent à ce que la ligne médiane géométrique diffère de la ligne d'action de la force élastique dans les ressorts de compression hélicoïdaux. Ceci s'applique également aux ressorts de compression hélicoïdaux dont les spires finales sont jointives et effilées. Par conséquent, dans la fabrication en série des jambages de suspension, les frictions des jambages de suspension individuels different entre elles à cause des forces transversales différentes exercées par le ressort de compression hélicoïdal sur le boîtier de l'amortisseur d'oscillations. Pour réduire la force transversale exercée par le ressort de compression hélicoïdal sur le jambage de suspension, il est connu d'agencer la coupelle de ressort reliée au boîtier de façon inclinée et/ou excentrique par rapport à l'axe de l'amortisseur, ce pourquoi on classe les ressorts de compression hélicoïdaux en divers groupes par un triage coûteux, et on associe alors une coupelle de ressort spéciale à chaque groupe. Pour régler une hauteur de niveau désirée d'un véhicule automobile, on connaît des documents DE 26 56 707 Ai et US-PS 4 366 969 2 2815909 d'agencer, dans le cas des jambages de suspension, la coupelle de ressort de façon réglable par une translation axiale sur le boîtier. De plus, le document DE 198 49 991 Al montre unjambage de suspension dont l'appui du ressort de compression hélicoïdal est réglable, une coupelle de ressort pouvant être pivotée ou bien les deux coupelles de ressort étant agencées avec faculté de pivotement. Suite au pivotement de la coupelle de ressort en liaison d'action avec le boîtier en raison de la force élastique du ressort de compression hélicoïdal, le milieu de la coupelle de ressort se déporte et la distance de la ligne d'action du ressort par rapport à l'axe du boîtier se modifie, ce pourquoi une force transversale est de nouveau exercée par le ressort de compression hélicoïdal sur le boîtier et ainsi un couple de flexion est exercé sur l'amortisseur d'oscillations, de sorte qu'il existe toujours une influence incontrôlable de la friction entre la tige de piston et le boîtier. L'objectif sous-jacent à la présente invention est de réaliser un jambage de suspension avec un appui réglable d'un ressort de compression hélicoïdal, dans lequel on permet une minimisation de la force transversale exercée par le ressort de compression hélicoïdal sur l'amortisseur d'oscillations par un réglage de la coupelle de ressort, et ceci à des coûts faibles. Cet objectif est atteint par la présente invention. Des développements et modes de réalisation avantageux du jambage de suspension à coupelle de ressort réglable font l'objet de la description qui suit. La minimisation requise de la force transversale exercée par le ressort de compression hélicoïdal sur l'amortisseur d'oscillations est possible lorsque la pièce d'appui coopérant avec la coupelle de ressort est agencée sur le boîtier au niveau de la sortie de la tige de piston et que la coupelle de ressort réglable est pressée contre la pièce d'appui par le ressort de compression hélicoïdal serré, tandis que pour maintenir la position réglée de la coupelle de ressort, on prévoit un dispositif de fixation. Grâce à ceci, on a la possibilité de régler la force transversale, exercée par le ressort de compression hélicoïdal monté sur l'amortisseur 3 2815909 d'oscillations, à la plus petite valeur possible dans un jambage de suspension sur le banc d'essai, et de fixer ce réglage. On obtient une simplification pour le réglage de la coupelle de ressort lorsque la pièce d'appui comprend une surface en forme de calotte sphérique sur laquelle est agencée la coupelle de ressort réglable, par une surface d'appui de forme correspondante. Ainsi, on réalise à la fois bien un très bon appui du jambage de suspension sur le boîtier de l'amortisseur d'oscillations et une possibilité de réglage très fin de la coupelle de ressort. Avantageusement, la coupelle de ressort comprend un corps approximativement de forme tubulaire qui est pourvu à son extrémité inférieure d'un support pour le ressort de compression hélicoïdal, tandis qu'à l'extrémité supérieure est prévue une surface d'appui en forme de calotte sphérique pour la pièce d'appui. Le support pour le ressort de compression hélicoïdal peut donc être incliné et/ou déplacé excentriquement par rapport à l'axe de l'amortisseur d'oscillations. La position favorable trouvée pour la coupelle de ressort est maintenue par le dispositif de fixation, et ce dispositif de fixation est formé par exemple par au moins trois vis de blocage agencées en répartition régulière sur la périphérie du boîtier dans le corps tubulaire. Pour maintenir le réglage trouvé pour la coupelle de ressort sans obstacle de la part du ressort de compression hélicoïdal, ou pour pouvoir procéder également à un réglage fin, les vis de blocage sont agencées dans un prolongement, prévu au-dessous du support, du corps approximativement tubulaire. D'autres modes de réalisation pour le dispositif de fixation sont réalisés en formant plusieurs moulures réparties sur la périphérie et s'appuyant sur la surface extérieure du boîtier. Ces moulures sont agencées par exemple au niveau du prolongement du corps tubulaire, ou bien les moulures, des surfaces de butée ou d'autres pièces d'appui agissant sur la surface extérieure du boîtier sont agencées sur une bague de fixation reliée au corps tubulaire. On peut également préformer cette bague de 4 2815909 fixation séparément du jambage de suspension et la relier ensuite fermement au prolongement du corps tubulaire. On réalise d'autres possibilités de réglage lorsque la pièce d'appui est en liaison d'action avec une bague de réglage fixée solidairement en rotation sur le boîtier. Ainsi, par exemple dans le cas de coupelles de ressort axialement hautes et fortement inclinées, on peut effectuer une meilleure correction de la ligne d'action du ressort de compression hélicoïdal. Ceci est également avantageux lorsqu'un réglage par basculement de la coupelle de ressort fait que l'espace structurel disponible pour le jambage de suspension ne suffirait plus. À cet effet, la bague de réglage présente une surface extérieure cylindrique qui est agencée de manière à s'étendre excentriquement par rapport au boîtier cylindrique, et/ou la pièce d'appui est en liaison d'action avec la bague de réglage par un perçage qui s'étend excentriquement par rapport à la surface extérieure. Une fois le réglage effectué, une liaison solidaire en rotation est établie qui assure que le réglage trouvé ne peut plus se modifier. Pour tourner la pièce d'appui par rapport à la bague de réglage, on prévoit un outil de réglage qui prend appui par exemple sur la bague de réglage et qui agit sur la pièce d'appui qui est pourvue d'une couronne dentée. Dans ce qui suit, l'invention sera expliquée plus en détail en se rapportant à des exemples de réalisation illustrés dans les dessins. Les figures montrent: figure 1, un détail d'un jambage de suspension au niveau de la coupelle de ressort réglable et en liaison d'action avec le boîtier; figure 2, un mode de réalisation de la coupelle de ressort réglable, le dispositif de fixation étant agencé au-dessous du support pour le ressort de compression hélicoïdal; figure 3, une autre possibilité de réglage excentrique pour la coupelle de ressort; figure 4, un autre mode de réalisation pour un réglage excentrique de la coupelle de ressort; figure 5, un dispositif de fixation qui est formé par des moulures du prolongement du corps tubulaire; et 2815909 figure 6, un dispositif de fixation réalisé par déformation de la bague de fixation. Le détail du jambage de suspension illustré dans la figure 1 montre un amortisseur d'oscillations 1 qui comprend au niveau de la sortie d'une tige de piston 7 une pièce d'appui 11 qui s'appuie sur le boîtier 5 de l'amortisseur d'oscillations 1 et qui possède une surface en forme de calotte sphérique 15. Un ressort de compression hélicoïdal 3 faisant office de ressort de véhicule est serré entre une coupelle de ressort supérieure non illustrée et une coupelle de ressort réglable 9. La coupelle de ressort réglable 9 est constituée par un corps 10 s'étendant axialement et approximativement de forme tubulaire qui se projette dans les spires inférieures du ressort de compression hélicoïdal 3 et qui porte d'une part le support 21 adapté à l'extrémité inférieure du ressort de compression hélicoïdal 3 et qui comprend d'autre part une extrémité en retrait pourvue d'une surface d'appui 17, la surface d'appui 17 étant adaptée à la surface en forme de calotte sphérique 15 de la pièce d'appui 1 1. De plus, on prévoit dans le corps 19 s'étendant axialement de la coupelle de ressort réglable 9 un dispositif de fixation 13 qui agit sur le boîtier 5 et qui est constitué par au moins trois vis de blocage 23 agencées en répartition régulière sur la périphérie. Pour minimiser la friction qui apparaît entre la tige de piston 7 et le boîtier 5 lors du mouvement de débattement vers l'intérieur et vers l'extérieur pendant la fabrication en série des jambages de suspension, on fait pivoter, sur le banc d'essai, la coupelle de ressort 9 sur la pièce d'appui 11, de telle sorte que la force transversale exercée par le ressort de compression hélicoïdal 3 sur le boîtier 5 atteint la plus petite valeur possible. Ce réglage trouvé est maintenu de façon imperdable par le dispositif de fixation 13 formé par les vis de blocage 23, de sorte que pendant le fonctionnement il ne peut se produire aucune modification de la force transversale exercée par le ressort de compression hélicoïdal. Les vis de blocage 23 peuvent également servir au réglage fin de la coupelle de ressort 9 et elles sont en tout cas bloquées à l'encontre d'un desserrage une fois le réglage effectué, ce qui peut se faire par les mesures connues dans la construction mécanique. 6 2815909 Le mode de réalisation selon la figure 2 se distingue de celui selon la figure 1 par une accessibilité simple aux vis de blocage 23. Celles-ci sont agencées dans un prolongement 25, prévu au-dessous du support 21, du corps tubulaire 19 et peuvent être réglées et bloquées sans obstacle de la part du ressort de compression hélicoïdal 3. La figure 3 montre une possibilité de réglage supplémentaire pour la coupelle de ressort par une bague de réglage 27 qui est agencée excentriquement sur le boîtier 5 et qui possède une surface extérieure 29 qui coopère avec un perçage correspondant de la pièce d'appui 11. Le perçage de la pièce d'appui 11 peut également être ménagé sous forme de perçage excentrique 31, grâce à quoi on réalise une possibilité de réglage plus importante. Une possibilité de réglage par laquelle on peut modifier radialement la ligne d'action du ressort de compression hélicoïdal est particulièrement avantageuse lorsque pendant le réglage de la coupelle de ressort sur la pièce d'appui 11 l'espace structurel radial disponible pour le jambage de suspension ne suffit pas à cause d'un basculement trop fort de la coupelle de ressort. Pour tourner la pièce d'appui 11 sur la bague de réglage 27, on prévoit un dispositif de rotation 33 qui est constitué par un outil de réglage qui s'appuie dans un perçage de réception de la bague de réglage 27 et qui s'engage par une rotation avec une denture dans une couronne dentée de la pièce d'appui 11. Une fois le réglage effectué, on enlève l'outil de réglage 37 et on établit une liaison 43 solidaire en rotation entre la bague de réglage 27 et la pièce d'appui 11. La figure 4 montre une variante de réalisation de la possibilité de réglage entre la bague de réglage 27 et la pièce d'appui 11. Le perçage excentrique 31 dans la pièce d'appui 11 est ménagé en oblique par rapport à l'axe et la bague de réglage est pourvue d'une collerette sur laquelle s'appuie la pièce d'appui 11. Une fois le réglage effectué, on établit la liaison 43 solidaire en rotation qui est formée par exemple par une goupille filetée. 7 2815909 La figure 5 montre un dispositif de fixation 13 qui est constitué par des moulures 39 réparties régulièrement sur la périphérie. Ces moulures 39 sont prévues dans le prolongement inférieur 25 du corps tubulaire 19 et elles sont appliquées à la presse après avoir réglé la coupelle de ressort 9. Un autre dispositif de fixation est illustré dans la figure 6, le prolongement 25 du corps tubulaire 19 portant une autre bague de fixation 41 que l'on peut également préformer séparément vis-à-vis de la coupelle de ressort 9, en correspondance du réglage de la coupelle de ressort 9 sur la pièce d'appui 11, et que l'on fixe seulement après sur le prolongement 25 agencé au-dessous du support 21. L'utilisation de la coupelle de ressort réglable décrite ci-dessus est applicable non seulement pour le réglage sur le banc d'essai, mais cette coupelle de ressort réglable permet également de fixer un réglage pour des ressorts de compression hélicoïdaux à effet approximativement égal, tandis que d'autres groupes de ressorts hélicoïdaux exigent également d'autres réglages de la coupelle de ressort. On peut réaliser ces réglages différents au moyen de la coupelle de ressort réglable conforme à l'invention sans modification structurelle, de sorte que l'on obtient un montage des jambages de suspension à des coûts faibles aussi pour cette utilisation. 8 2815909 Revendications 1. Jambage de suspension comportant une coupelle de ressort réglable (9), constitué par un amortisseur d'oscillations et par un ressort de véhicule qui est réalisé sous forme d'un ressort de compression hélicoïdal (3) et serré entre deux coupelles de ressort, la coupelle de ressort réglable faisant office de pièce d'appui (11) qui est reliée à un boîtier (5) de l'amortisseur d'oscillations, caractérisé en ce que la pièce d'appui (11) est agencée sur le boîtier (5) au niveau de la sortie de la tige de piston (7), et en ce que la coupelle de ressort réglable (9) est pressée avec faculté de pivotement contre la pièce d'appui (11) par le ressort de compression hélicoïdal (3), tandis que pour maintenir la position réglée de la coupelle de ressort (9) il est prévu un dispositif de fixation (13). 2. Jambage de suspension selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pièce d'appui (11) comprend une surface en forme de calotte sphérique (15) sur laquelle est agencée la coupelle de ressort réglable (9) par une surface d'appui (17) de forme correspondante. 3. Jambage de suspension selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la coupelle de ressort (9) comprend un corps (19) s'étendant axialement et approximativement en forme tubulaire qui possède à son extrémité inférieure le support (21) pour le ressort de compression hélicoïidal (3), tandis que l'extrémité supérieure est radialement en retrait et forme la surface d'appui en forme de calotte sphérique (17). 4. Jambage de suspension selon l'une ou plusieurs des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le dispositif de fixation (13) est formé par au moins trois vis de blocage (23) agencées en répartition régulière sur la périphérie du boîtier (5) dans le corps tubulaire (19). 5. Jambage de suspension selon la revendication 4, caractérisé en ce que les vis de blocage (23) sont agencées dans un prolongement (25), prévu au-dessous du support (21), du corps tubulaire (19). 9 2815909 6. Jambage de suspension selon les revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le dispositif de fixation (13) est formé par plusieurs moulures (39) réparties sur la périphérie et s'appuyant sur la surface extérieure du boîtier (5). 7. Jambage de suspension selon la revendication 6, caractérisé en ce que les moulures (39) sont agencées au niveau du prolongement (25) du corps tubulaire (19). 8. Jambage de suspension selon la revendication 6, caractérisé en ce que les moulures (39) ou surfaces de butée agissant sur la surface extérieure du boîtier sont agencées sur une bague de fixation (41) reliée au corps tubulaire (19). 9. Jambage de suspension selon l'une ou plusieurs des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la pièce d'appui (11) est en liaison d'action avec une bague de réglage (27) fixée solidairement en rotation sur le boîtier (5). 10. Jambage de suspension selon revendication 9, caractérisé en ce que la bague de réglage (27) présente une surface extérieure cylindrique (29) qui est agencée de manière à s'étendre excentriquement par rapport au boîtier cylindrique (5). 11. Jambage de suspension selon la revendication 9, caractérisé en ce que la pièce d'appui (11) est en liaison d'action avec la bague de réglage (27) par un perçage (31) qui s'étend excentriquement par rapport à la surface extérieure. 12. Jambage de suspension selon les revendications 9, 10 et 11, caractérisé en ce qu'une liaison solidaire en rotation (43) est prévue entre la pièce d'appui (11) et la bague de réglage (27). 2815909 13. Jambage de suspension selon les revendications 9 à 12, caractérisé en ce qu'un dispositif de rotation (33) est agencé entre la pièce d'appui (11) et la bague de réglage (27). 14. Jambage de suspension selon la revendication 13, caractérisé en ce que le dispositif de rotation (33) est formé par une couronne dentée (35) qui est agencée dans la pièce d'appui (11) et dans laquelle vient s'engager un outil de réglage (37) pouvant s'introduire dans un perçage de réception de la bague de réglage (27) et pourvu d'une denture correspondante.