Brevet FR2849139A1 — publié le 20040625

DISPOSITIF DE FIXATION SUP RIEURE D'UN AMORTISSEUR DE SUSPENSION D'UNE ROUE AVANT D'UN V HICULE AUTOMOBILE L'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 assurant le rebond ou l'amortissement des mouvements axiaux vers le sol et une coupelle inférieure disposée au-dessous de la coupelle supérieure et assurant le choc ou l'amortissement des mouvements 10 axiaux dans la direction opposée Les coupelles supérieure et inférieure sont placées sur l'extrémité filetée de la tige de l'amortisseur et fixées sur celle-ci à l'aide d'un organe de vissage La coupelle supérieure est reliée à une masse en matériau élastomère comportant une armature métallique Une partie de la masse est fixée à la structure du véhicule et 15 une autre partie est en contact axial et radial avec une butée à billes reposant sur le ressort de l'amortisseur L'amortissement des mouvements axiaux est assuré d'une part par la coupelle supérieure et une partie de la masse située en regard et à faible distance au-dessous de celle-ci pour les rebonds, et d'autre part par la coupelle inférieure et 20 une autre partie de la masse située en regard et à faible distance audessus de celle-ci pour les chocs. Ce dispositif présente toutefois un poids relativement élevé, les coupelles étant en matériau métallique, souvent en tôle d'acier. L'invention vise à pallier à ces inconvénients en proposant un 25 dispositif de fixation supérieure d'un amortisseur de suspension simple de poids réduit apte à assurer le rebond et le choc. A cet effet, un premier objet de l'invention concerne un dispositif de fixation supérieure d'un amortisseur de suspension d'une roue avant au châssis d'un véhicule automobile, l'amortisseur étant composé d'un 30 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 Le dispositif comprend: une unique coupelle fixée sur l'extrémité libre de la tige et de concavité dirigée vers le bord de cette extrémité, une masse en matériau élastomère comportant une armature, et des moyens de liaison entre le ressort et ladite masse élastomère. La masse élastomère est solidarisée à ladite coupelle et fixée au châssis du véhicule de façon à assurer l'amortissement des mouvements du véhicule sensiblement suivant l'axe de la tige Le dispositif présente l'avantage de supprimer une coupelle, ce qui permet un gain de poids et une réduction du cot de fabrication. Dans un mode de réalisation, la coupelle présente une paroi latérale dont l'extrémité libre comporte un rebord saillant radialement vers l'extérieur de la coupelle et situé dans un plan sensiblement perpendiculaire à l'axe de la tige. Dans une variante, une première partie de ladite masse élastomère recouvre la paroi latérale et le rebord de la coupelle et s'étend sensiblement radialement à l'extérieur de celle-ci, de sorte qu'un espace est formé entre la face inférieure du rebord et la masse élastomère afin d'amortir les rebonds du véhicule Ladite première 15 partie comprend en outre un bourrelet situé sur la face supérieure du rebord et destiné à venir en butée contre le châssis du véhicule lors d'un choc axial Ainsi la coupelle et la masse élastomère associée suffisent à assurer l'amortissement des mouvements axiaux du véhicule vers le haut ou vers le bas. Dans une autre variante, l'armature de la masse élastomère présente une partie de fixation au châssis du véhicule s'étendant dans un plan sensiblement perpendiculaire à l'axe de la tige et situé légèrement en dessous du bord de la coupelle, ladite partie de fixation étant située à distance du bord de la coupelle dans la direction radiale. 25 En particulier, ladite partie de fixation peut s'étendre dans un plan sensiblement parallèle au rebord de la coupelle et situé légèrement en dessous de celui-ci, ladite partie étant située sensiblement audessus du ressort dans la direction axiale. Encore dans une variante, lesdits moyens de liaison comprennent 30 une butée à billes reposant sur le ressort de l'amortisseur et en contact axial et radial avec une deuxième partie de la masse élastomère. Notamment, une extrémité de l'armature de la masse élastomère peut être disposée sensiblement en regard radialement de ladite butée à billes, cette dernière étant séparée de ladite extrémité par une faible 35 épaisseur de matériau élastomère Cette disposition permet d'assurer une bonne raideur radiale afin de limiter les éventuels mouvements radiaux au niveau de la butée à billes. Un autre objet de l'invention concerne un châssis de véhicule automobile destiné à recevoir au moins un dispositif de fixation supérieure d'un amortisseur de suspension d'une roue avant tel que décrit précédemment Le châssis est relié rigidement à la masse 5 élastomère de sorte qu'une partie du châssis soit située sensiblement au-dessus du bord de la coupelle, à distance de ce dernier. Dans une variante, l'extrémité libre du châssis est située sensiblement au-dessus du bourrelet de la masse élastomère. L'invention concerne également un véhicule automobile 10 comprenant un tel châssis. L'invention est maintenant décrite en référence au dessin annexé, non limitatif, dans lequel la figure unique est une représentation schématique en coupe axiale d'un dispositif selon l'invention. Sur la figure unique, on a représenté la partie supérieure d'un 15 amortisseur 10 de suspension avant d'un véhicule automobile Cet amortisseur se compose habituellement d'un corps 12 (partiellement représenté) et d'une tige 14 d'amortisseur déplaçable en translation à l'intérieur de ce corps et d'un ressort 16. L'amortisseur 10 est de manière classique relié par son extrémité 20 inférieure à la roue du véhicule par une rotule (non représentée). L'extrémité supérieure de cet amortisseur est reliée au châssis 18 du véhicule par un dispositif de fixation 20 selon l'invention. Le ressort 16 est généralement un ressort à spires, dont la spire inférieure est en appui sur le corps 12 de l'amortisseur et dont la spire 25 supérieure est en butée sur le dispositif de fixation 20 (seule la spire supérieure est représentée sur la figure). Le dispositif de fixation comprend une unique coupelle 22 fixée sur l'extrémité libre 15 de la tige 14, une masse en matériau élastomère 24 comportant une armature 26, et des moyens de liaison 28 entre le ressort 16 et ladite masse élastomère 24. La coupelle 22 présente un axe de révolution 23, et comporte un 35 fond 30 et une paroi latérale 32 Dans la suite du texte, les directions axiale et radiale correspondent respectivement aux directions parallèle et perpendiculaire à l'axe de révolution 23. Le fond 30 comporte en son centre un orifice axial permettant l'introduction de la tige 14 La coupelle repose sur un épaulement de la tige 14 La paroi latérale 32 comporte à son extrémité libre un rebord 34 saillant radialement vers l'extérieur de la coupelle 22 sur toute la 5 périphérie de celle-ci Ce rebord 34 s'étend dans un plan sensiblement perpendiculaire à l'axe de révolution 23 de la coupelle. Lorsqu'elle est montée sur la tige 14, la coupelle 22 a sa concavité dirigée vers le bord de l'extrémité libre 15 de la tige. La masse en matériau élastomère 24 est solidarisée ou adhérisée 10 à la coupelle 22 Elle présente une symétrie de révolution dont l'axe est confondu avec l'axe de révolution 23 de la coupelle 22 La masse 24 comprend une première partie 36 solidaire de la paroi latérale 32 et du rebord 34 de la coupelle, le matériau élastomère les recouvrant quasiment totalement Cette partie 36 s'étend sensiblement radialement 15 à l'extérieur de la coupelle, de sorte qu'un espace 38 est formé entre la face inférieure du rebord 34 et le matériau élastomère Cet espace est tel que, lors d'un rebond du véhicule, la face inférieure du rebord 34 peut venir en contact avec la masse élastomère 24 de façon à amortir le mouvement axial du haut vers le bas Cette première partie 36 20 comprend également un bourrelet 40 sur la face supérieure du rebord 34 de la coupelle Ce bourrelet 40 est destiné à venir en butée contre le châssis du véhicule lors d'un choc axial (mouvement de bas en haut). Ainsi, l'amortissement des mouvements axiaux est réalisé par le rebord 34 et la masse élastomère 24 grâce au bourrelet 40 et à l'espace 38. La masse élastomère 24 comprend une deuxième partie 42 séparée de la première partie par une partie centrale 26 a de l'armature 26 Cette partie centrale 26 a est sensiblement parallèle à la paroi latérale 32 de la coupelle Elle est prolongée dans la deuxième partie 42, et son extrémité forme une partie de fixation 26 b au châssis du 30 véhicule Cette partie de fixation 26 b s'étend dans un plan sensiblement perpendiculaire à l'axe de révolution 23 en s'éloignant de ce dernier et situé légèrement en dessous du rebord 34 de la coupelle, à distance dudit rebord 34 dans la direction radiale Ladite partie 26 b est située sensiblement au-dessus de la spire supérieure du ressort 16 dans la 35 direction axiale L'autre extrémité 26 c de la partie 26 a s'étend également dans un plan sensiblement perpendiculaire à l'axe de révolution 23 en s'éloignant de ce dernier Elle est située sensiblement en dessous, axialement, du rebord 34, comme représenté sur la figure. La deuxième partie 42 de la masse en élastomère présente une surface 44 située dans un plan sensiblement parallèle à la partie de 5 fixation 26 b de l'armature et légèrement au-dessus du fond 30 de la coupelle Cette surface 44 est située sensiblement en dessous, axialement, de la partie de fixation 26 b Une surface 46 s'étendant sensiblement axialement, perpendiculairement à la surface 44, est située à proximité de l'extrémité 26 c de l'armature, et sensiblement en 10 dessous, axialement de l'extrémité du rebord 34 de la coupelle. Les moyens de liaisons 28 comprennent une butée à billes ou butée tournante La butée à billes est constituée de deux parties annulaires supérieure 50 et inférieure 52 qui forment entre elles un logement annulaire pour des billes 54 La partie annulaire supérieure 15 50 prend appui sur les surfaces 44 et 46 de la masse élastomère La partie annulaire inférieure 52 prend appui sur la spire supérieure du ressort 16, tel que représenté D'autres moyens de liaison peuvent cependant être employés. Un organe de vissage 56, tel qu'un écrou, est vissé sur l'extrémité 20 filetée 15 de la vis, au-dessus de la coupelle 22, afin de fixer cette dernière sur la tige Toutefois, d'autres moyens de fixation de la coupelle à la tige peuvent être employés Lorsque la coupelle 22 est fixée sur la tige 15, l'axe de révolution de la coupelle 22 et de la masse élastomère 24 est confondu avec l'axe longitudinal de la tige 14. Un élément formant butée 58 est disposé contre le fond 30 de la coupelle et en dessous de celle-ci, afin de protéger la coupelle au cas o le corps 12 de l'amortisseur risquerait de venir en contact avec celle-ci. Seule la partie du châssis 18 destinée à la fixation du dispositif de fixation selon l'invention est représentée sur la figure Le châssis 18 30 comprend une partie cylindrique 60 (représentée partiellement) entourant la partie supérieure de l'amortisseur 10 et le dispositif 20 selon l'invention et dont l'axe de symétrie est confondu avec l'axe de révolution 23 lorsque le dispositif 20 est en place L'extrémité supérieure de cette partie cylindrique 60 présente une partie annulaire 35 62, sensiblement perpendiculaire à l'axe de révolution 23, et dirigée vers la tige 14 Cette partie annulaire 62 est disposée de façon à venir en contact avec et à reposer sur l'extrémité 26 b de l'armature noyée dans la masse élastomère 24 Il est alors possible de fixer la partie annulaire 62 à l'extrémité 26 b, par exemple au moyen de vis (non représentées). Le châssis 18 comprend une autre partie annulaire 64 située dans le prolongement de la partie annulaire 62, vers le haut, en 5 direction de l'axe de révolution 23 Cette partie annulaire 64 s'étend sensiblement perpendiculairement à l'axe de révolution 23, au-dessus du rebord 34 de la coupelle et du bourrelet 40 suivant la direction axiale. L'agencement du châssis, de la coupelle et de la masse élastomère 10 permet à la première partie 36 de la masse élastomère d'assurer la transmission des efforts du corps 12 de l'amortisseur, tandis que la deuxième partie 42 de la masse élastomère assure la transmission des efforts du ressort 16 A cet effet, l'épaisseur de la partie 42, correspondant sensiblement à la distance entre la surface 44 et 15 l'extrémité 26 b de l'armature, est suffisante pour permettre l'absorption des vibrations du ressort 16 Une faible épaisseur de matériau élastomère entre l'extrémité 26 c de l'armature et la butée à billes permet par ailleurs d'assurer une bonne raideur radiale à ce niveau. Ainsi, un mouvement axial de bas en haut, ou choc, est amorti 20 par le contact du bourrelet 40 sur la partie annulaire 64 du châssis, tandis qu'un mouvement axial de haut en bas, ou rebond, est amorti par l'écrasement de l'espace 38 et le contact entre le rebord 34 de la coupelle et la masse élastomère. Bien entendu, d'autres modes de réalisation de l'invention 25 peuvent être envisagés sans sortir du cadre de l'invention En particulier, d'autres formes de la masse élastomère 24 et de son armature 26 peuvent être envisagées. REVENDICATIONS 1 Dispositif de fixation supérieure ( 20) d'un amortisseur ( 10) de suspension d'une roue avant au chassis ( 18) d'un véhicule automobile, l'amortisseur ( 10) étant composé d'un corps ( 12), d'une tige ( 14) 5 déplaçable en translation à l'intérieur de ce corps et d'un ressort ( 16) à spire montée concentrique autour de la tige, caractérisé en ce qu'il comprend: une unique coupelle ( 22) fixée sur l'extrémité libre ( 15) de la tige et de concavité dirigée vers le bord de cette extrémité, une masse en matériau élastomère ( 24) comportant une armature ( 26), et des moyens de liaison ( 28) entre le ressort ( 16) et ladite masse élastomère ( 24), et en ce que ladite masse élastomère ( 24) est solidarisée à ladite 15 coupelle ( 22) et fixée au châssis ( 18) du véhicule de façon à assurer l'amortissement des mouvements du véhicule sensiblement suivant l'axe de la tige. 2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite coupelle ( 22) présente une paroi latéraie ( 32) dont l'extrémité libre 20 comporte un rebord ( 34) saillant radialement vers l'extérieur de la coupelle et situé dans un plan sensiblement perpendiculaire à l'axe de la tige. 3 Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'une première partie ( 36) de ladite masse élastomère ( 24) recouvre la paroi 25 latérale ( 32) et le rebord ( 34) de la coupelle et s'étend sensiblement radialement à l'extérieur de celle-ci, de sorte qu'un espace ( 38) est formé entre la face inférieure du rebord ( 34) et la masse élastomère ( 24) afin d'amortir les rebonds du véhicule, et ladite première partie ( 36) comprend un bourrelet ( 40) situé sur la face supérieure du rebord ( 34) 30 et destiné à venir en butée contre le châssis ( 18) du véhicule lors d'un choc axial. 4 Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'armature ( 26) de la masse élastomère ( 24) présente une partie de fixation ( 26 b) au châssis ( 18) du véhicule s'étendant dans un plan 35 sensiblement perpendiculaire à l'axe de la tige et situé légèrement en dessous du bord de la coupelle, ladite partie de fixation étant située à distance du bord de la coupelle dans la direction radiale. Dispositif selon la revendication 4 lorsqu'elle dépend des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que ladite partie de fixation ( 26 b) s'étend dans un plan sensiblement parallèle au rebord ( 34) de la coupelle et situé légèrement en dessous de celui-ci, ladite partie ( 26 b) 5 étant située sensiblement au-dessus du ressort ( 16) dans la direction axiale. 6 Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que lesdits moyens de liaison ( 28) comprennent une butée à billes ( 50, 52, 54) reposant sur le ressort ( 16) de l'amortisseur et en contact axial 10 et radial avec une deuxième partie ( 42) de ladite masse élastomère ( 24). 7 Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'une extrémité ( 26 c) de l'armature de la masse élastomère ( 24) est disposée sensiblement en regard radialement de ladite butée à billes ( 50, 52, 54), cette dernière étant séparée de ladite extrémité ( 26 c) par une faible 15 épaisseur de matériau élastomère. 8 dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'extrémité libre ( 15) de la tige ( 14) est filetée et en ce que la coupelle ( 22) est fixée sur la tige au moyen d'un organe de vissage ( 56) vissé sur l'extrémité libre ( 15). 9 Dispositif selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comprend un élément formant butée ( 58) disposé sur la tige ( 14) contre la coupelle ( 22) et en dessous de celle-ci. Châssis ( 18) de véhicule automobile destiné à recevoir au moins un dispositif de fixation supérieure ( 20) d'un amortisseur de 25 suspension d'une roue avant selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il est relié rigidement à la masse élastomère de sorte qu'une partie ( 64) du châssis soit située sensiblement au-dessus du bord de la coupelle ( 22), à distance de ce dernier. 11 Châssis ( 18) selon la revendication 10 lorsqu'elle dépend de la 30 revendication 2 ou de revendications dépendant de la revendication 2, caractérisé en ce que l'extrémité libre ( 64) du châssis est située sensiblement au-dessus du bourrelet ( 40) de la masse élastomère ( 24). 12 Véhicule automobile caractérisé en ce qu'il comprend un châssis ( 18) selon l'une des revendications 10 ou 11. 35