Brevet FR2843620A1 — publié le 20040220

L'invention concerne un porte-ressort comportant au moins une coupelle de ressort axialement mobile, un actionneur comportant un rotor générant un mouvement de rotation par rapport à son stator, qui 5 est converti en un mouvement axial de la coupelle de ressort par un dispositif de conversion de mouvement, un dispositif d'encaissement de couple empêchant un mouvement de rotation de la coupelle de ressort. Le document DE 101 01 694 C1 décrit un train de roulement d'un 10 véhicule automobile, dans lequel un amortisseur d'oscillations comprend une coupelle de ressort déplaçable axialement. A titre d'actionneur, on se sert d'un moteur électrique comportant un stator côté extérieur et un rotor situé à l'intérieur dont le mouvement de rotation est converti en un mouvement axial par un dispositif de 15 conversion de mouvement sous forme de broche filetée. Le côté intérieur du rotor et le côté extérieur d'un prolongement en forme de douille de la coupelle de ressort mobile axialement forment la broche filetée. Pour pouvoir remplir la fonction d'une broche filetée, il est nécessaire que la coupelle de ressort ne puisse pas exécuter de mouvement de rotation. Pour atteindre ceci, on propose deux possibilités. D'une part, le document indique que le ressort porteur du véhicule assure l'encaissement du couple à l'encontre du couple d'entraînement du 25 moteur électrique. Ainsi, on applique au ressort porteur du véhicule une force périphérique par rapport à son axe longitudinal. On doit craindre qu'une deuxième oscillation agisse sur le ressort du véhicule, outre l'oscillation forcée, émanant de la roue suspendue, à savoir celle qui du dispositif d'encaissement de couple de la coupelle de ressort, qui agit à 30 l'encontre du couple d'entraînement du moteur électrique. Comme variante, le document indique que la coupelle de ressort peut également être bloquée à l'encontre d'une rotation par un appui contre la structure du véhicule. On indique comme emplacement 35 particulièrement approprié la coupole pour attacher le jambage de suspension sur la structure du véhicule. Cependant, lors d'une observation plus détaillée, on s'aperçoit que la réalisation d'un blocage anti-rotation, comme par exemple une moulure dans la coupole, est très difficile. De plus, le montage de la coupelle de ressort dans un dispositif de blocage antirotation est difficile, car le contact visuel 5 direct sur le côté extérieur de la coupelle de ressort et sur la paroi intérieure de la coupole est obstruée par le moteur électrique annulaire. L'objectif sous-jacent à la présente invention est de réaliser un porteressort comportant un actionneur pour une coupelle de ressort mobile 10 axialement, en association avec un dispositif de conversion de mouvement à l'égard d'un encaissement de couple aussi simple que possible à l'encontre du couple d'entraînement de l'actionneur. Conformément à l'invention, cet objectif est atteint du fait qu'il est 15 prévu à titre de dispositif d'encaissement de couple un élément de blocage anti-rotation agencé de façon stationnaire par rapport à un boîtier de l'actionneur et étant en liaison d'action par coopération de formes avec la coupelle de ressort. L'avantage essentiel de l'invention est que les couples de rotation à encaisser pour le dispositif de conversion de mouvement sont encaissés de façon fiable sur le plan fonctionnel. On interdit des influences sur d'autres composants du porte-ressort, comme par exemple sur un ressort porteur du véhicule. Selon un autre développement structurel, l'élément de blocage antirotation comprend un guidage axial. La coupelle de ressort ne peut se déplacer que dans le cadre déterminé par le guidage axial. Selon un autre développement avantageux, on prévoit à titre de dispositif de conversion de mouvement une broche, le rotor comprenant sur sa face extérieure un profil d'application de force, et un élément de transmission de force de la coupelle de ressort comprend un profil complémentaire sur sa face intérieure. 35 De plus, on prévoit que l'élément de blocage anti-rotation attaque radialement un élément de transmission de force de la coupelle de ressort. Le cercle partiel de l'engagement de l'élément de blocage antirotation sur l'élément de transmission de force de la coupelle de ressort 5 peut être comparativement grand et il permet ainsi des avantages considérables à l'égard de l'apparition d'un couple de friction. Pour obtenir un montage aussi simple que possible de l'élément de transmission de force de la coupelle de ressort avec l'élément de 10 blocage anti-rotation, celui-ci est formé par une douille. En supplément, une douille assure une grande rigidité à la déformation tout en présentant un faible poids. En variante, l'élément de blocage anti-rotation peut être formé par une 15 entretoise montée mobile en pivotement qui s'appuie contre un composant solidaire de la structure. Cette variante facilite la conception de l'actionneur à l'égard de la fixation de l'élément de blocage antirotation. De plus, le rotor est agencé avec ses moyens de génération de couple de rotation radialement à l'extérieur des surfaces de génération de couple de rotation du stator. Dans le cas d'un actionneur sous la forme structurelle d'un moteur électrique, on obtient un couple d'entraînement avec cet agencement dans l'espace du rotor par rapport au stator pour 25 un espace structurel donné, couple qui est comparativement plus élevé que celui d'un induit dit intérieur, dans lequel le rotor est agencé à l'intérieur du stator. Selon un autre développement avantageux, le profil d'application de 30 force du rotor est réalisé sur un cercle partiel plus petit que celui des surfaces de génération de couple de rotation. Dans l'ensemble, on obtient une liaison très compacte de l'actionneur et du dispositif de conversion de mouvement. En supplément, on peut prévoir que le boîtier de l'actionneur s'appuie audessus d'une ouverture traversante ménagée dans la structure du véhicule et destinée au porte-ressort. Cette possibilité est favorisée également par la réalisation particulière dans l'espace du rotor. Pour pouvoir réaliser le montage du porte-ressort avec l'actionneur sur un véhicule si possible de manière aussi simple que pour un porteressort traditionnel, une barre du porte-ressort s'appuie sur le boîtier de l'actionneur. Selon une autre variante, le stator applique son couple d'entraînement sur la barre du porte-ressort. Ainsi, on peut utiliser un boîtier plus léger pour l'actionneur. De plus, on obtient un avantage visà-vis de l'espace structurel radial. En supplément, l'élément de blocage anti-rotation peut également s'appuyer sur la barre. Ceci présente entre autres l'avantage que pour la fixation du porte-ressort sur la structure du véhicule, on n'a pas besoin d'effectuer des adaptations particulières. 20 L'invention sera expliquée plus en détail en se rapportant à la description qui suit des figures. Celles-ci montrent: figure 1, un porte-ressort avec un actionneur et avec un boîtier prenant appui contre la structure du véhicule; et figure 2, un porte-ressort avec un actionneur sur une barre mobile axialement du porte-ressort. La figure 1 se limite à la partie supérieure du porte-ressort 1 comportant un actionneur 3 sur une structure de véhicule 5. Le porte30 ressort peut être par exemple un amortisseur d'oscillations, dont on voit la barre 7. L'actionneur 3 est agencé à l'intérieur d'un boîtier 9 et il dispose d'un stator 11 stationnaire par rapport au boîtier et comportant des surfaces de génération de couple de rotation 13 sur un certain nombre de bobines 15 et un rotor 17 agencé radialement à l'extérieur avec des surfaces de génération de couple de rotation 19 qui sont formées par exemple par des aimants permanents. En principe, l'actionneur peut 5 également être réalisé de manière à différer de ce principe en ce qui concerne la réalisation technique des surfaces de génération de couple de rotation. Le rotor 17 est monté à l'intérieur sur le stator et il s'étend 10 concentriquement autour de la barre 7. Sur son côté extérieur est prévu un profil d'application de force 21 qui forme, conjointement avec un profil complémentaire 23 sur un côté intérieur d'un élément de transmission de force 25, un dispositif de conversion de mouvement sous la forme structurelle d'une broche 27. Pour minimiser la friction à 15 l'intérieur de la broche, on peut utiliser des corps de roulement entre les profils en engagement mutuel. Pour que l'élément de transmission de force 25 ne puisse effectuer qu'un mouvement axial, on utilise un dispositif d'encaissement de couple sous la forme structurelle d'un élément de blocage anti-rotation 29 comportant un guidage axial 31 20 pour l'élément de transmission de force. L'élément de transmission de force 29 s'engage en coopération de formes par au moins une saillie radiale 33 dans le guidage axial 3 1 de l'élément de blocage antirotation. Dans la demi-coupe de droite de la figure 1, l'élément de blocage antirotation est formé par une douille qui est réalisée stationnaire par 25 rapport au boîtier 9. Pour minimiser la friction à l'intérieur du guidage axial 31, l'élément de blocage anti-rotation 29 attaque radialement l'élément de transmission de force 25. Une coupelle de ressort 35 est en liaison d'action avec un élément de transmission de force, de sorte qu'un mouvement axial de l'élément de transmission de force est 30 transmis à la coupelle de ressort pour pouvoir modifier un ressort porteur 37 du véhicule à l'égard de sa précontrainte et ainsi à la force portante. La structure de véhicule 5 dispose d'une ouverture traversante 39 pour 35 le rotor 17 et pour l'élément de blocage anti- rotation 29. Pour des raisons d'espace structurel, le profil d'application de force 21 du rotor pour le dispositif de conversion de mouvement 27 est réalisé sur un cercle partiel plus petit que celui de la surface de génération de couple de rotation 19 du rotor. Il en résulte la possibilité que le boîtier 9 de l'actionneur 3 prenne appui au-dessus de l'ouverture traversante 39 ménagée dans la structure de véhicule et destinée au porte-ressort. La 5 barre 7 du porte-ressort peut s'appuyer contre le boîtier 9 de l'actionneur via un palier 41 illustré seulement dans son principe. Pour faire varier la rigidité du ressort porteur de véhicule 37, on alimente en courant la bobine 15 du stator 11, ce pourquoi le rotor 17 10 exécute un mouvement de rotation. Le stator peut appliquer son couple d'entraînement contre le boîtier 9 qui est fixé sur la structure de véhicule 5 via un palier 43. Le mouvement de rotation du rotor est converti en un mouvement axial par le dispositif de conversion de mouvement 27 en coopération avec l'élément de transmission de force 15 25 et avec l'élément de blocage anti-rotation avec son guidage axial 31, de sorte qu'aucune force n'agit sur la coupelle de ressort 35 en direction périphérique. Dans la demi-coupe de gauche de la figure 1, on utilise à titre d'élément 20 de blocage anti-rotation 29, à la place d'une douille comportant un guidage axial 31, une entretoise 45 montée mobile en pivotement qui est cependant retenue en direction périphérique par un palier de pivotement 47 à l'encontre d'un mouvement du rotor. Avantageusement, l'élément de blocage anti-rotation dispose d'un 25 montage à rotule 49 pour que lors d'un mouvement de pivotement de l'entretoise 45, aucune contrainte ne se produise à l'intérieur du dispositif de conversion de mouvement 27. La figure 2 se distingue de la réalisation selon la figure 1 du fait que le 30 stator 11 applique son couple d'entraînement contre la barre 7. La barre 7 dispose d'un talon 51 sur lequel est positionné axialement le boîtier 9 de l'actionneur 3. Un tronçon 53 de la barre 7, qui se raccorde axialement au talon 51 dispose d'une liaison à coopération de formes 55 qui est formée par exemple par une clavette d'ajustement et qui est 35 en engagement avec le stator. Un anneau de blocage 57 empêche un mouvement de translation axial du stator par rapport à la barre 7. Radialement à l'extérieur du stator est agencé de nouveau le rotor 17 dont la longueur se limite sensiblement à la longueur du stator. Du côté extérieur sur le rotor 17, on prévoit de nouveau le profil d'application de force 21 et concentriquement à celui-ci l'élément de transmission de 5 force 25 vers la coupelle de ressort 35. Une autre différence considérable par rapport à la figure 1 est que l'élément de blocage antirotation 29 prend appui contre la barre 7 en direction périphérique. Dans cette variante, l'élément de blocage anti-rotation glisse d'un seul tenant avec l'élément de transmission de force 29 sur la clavette 10 d'ajustement 55 dans la barre 7. L'attachement de la barre 7 du porteressort à une structure de véhicule s'effectue via un palier non illustré de forme structurelle quelconque. Le mouvement de déplacement de la coupelle de ressort s'effectue de 15 manière analogue au mode de fonctionnement décrit en se référant à la figure 1. Revendications 1. Porte-ressort comportant au moins une coupelle de ressort (35) axialement mobile, un actionneur (3) comportant un rotor (17) générant 5 un mouvement de rotation par rapport à son stator (11), qui est converti en un mouvement axial de la coupelle de ressort (35) par un dispositif de conversion de mouvement (27), un dispositif d'encaissement de couple empêchant un mouvement de rotation de la coupelle de ressort (35), caractérisé en ce qu'il est prévu à titre de dispositif d'encaissement 10 de couple un élément de blocage anti-rotation (29) agencé de façon stationnaire par rapport à un boîtier (9) de l'actionneur (3) et étant en liaison d'action par coopération de formes avec la coupelle de ressort (35). 2. Porte-ressort selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de blocage anti-rotation (29) comprend un guidage axial (31). 3. Porte-ressort selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est prévu à titre de dispositif de conversion de mouvement (27) une 20 broche, le rotor (17) comprenant sur sa face extérieure un profil d'application de force (21), et en ce qu'un élément de transmission de force (25) de la coupelle de ressort (35) comprend un profil complémentaire (23) sur sa face intérieure. 4. Porte-ressort selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'élément de blocage anti-rotation (29) attaque radialement l'élément de transmission de force (25) de la coupelle de ressort. 5. Porte-ressort selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce 30 que l'élément de blocage anti-rotation (29) est formé par une douille. 6. Porte-ressort selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'élément de blocage anti-rotation (29) est formé par une entretoise (45) montée mobile en pivotement qui s'appuie contre un composant 35 (5) solidaire de la structure. 7. Porte-ressort selon la revendication 1, caractérisé en ce que le rotor (17) est agencé avec ses moyens de génération de couple de rotation (19) radialement à l'extérieur des surfaces de génération de couple de rotation (13) du stator (11). 8. Porte-ressort selon la revendication 3, caractérisé en ce que le profil d'application de force (21) du rotor (17) pour le dispositif de conversion de mouvement (27) est réalisé sur un cercle partiel plus 10 petit que celui des surfaces de génération de couple de rotation (19) du rotor (17). 9. Porte-ressort selon la revendication 1, caractérisé en ce que le boîtier (9) de l'actionneur (3) s'appuie au-dessus d'une ouverture traversante 15 (39) ménagée dans la structure du véhicule et destinée au porte-ressort (1). 10. Porte-ressort selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'une barre (7) du porte-ressort (1) s'appuie sur le boîtier (9) de l'actionneur (3). 20 11. Porte-ressort selon la revendication 1, caractérisé en ce que le stator (11) applique son couple d'entraînement sur la barre (7) du porteressort (1). 12. Porte-ressort selon la revendication 11, caractérisé en ce que l'élément de blocage anti-rotation (29) s'appuie sur la barre (7).