Brevet FR2851741A1 — publié le 20040903

L'invention concerne une jambe de suspension comprenant un palier de raccordement pour une tige de piston de la 5 jambe de suspension, une coupelle de ressort pour un ressort de véhicule présentant un palier avec une pièce de palier située côté palier de raccordement et une pièce de palier située côté coupelle de ressort, qui permet un mouvement relatif de rotation entre le ressort 10 de véhicule et le palier de raccordement de la tige de piston, un tampon de butée s'appuyant, à partir d'un déplacement de compression ou d'enfoncement de suspension déterminé de la tige de piston, sur un cylindre, et un second palier autorisant un mouvement 15 relatif de rotation entre le palier de raccordement et le cylindre lorsque le tampon de butée est actif. D'après le document DE 83 11 927 Ul, on connaît une jambe de suspension avec un appui rotatif de tampon. En20 dehors d'un palier entre une coupelle de ressort et un organe de raccordement côté structure ou coque du véhicule, on utilise un second palier, qui compense un mouvement relatif entre l'organe de raccordement et le cylindre de la jambe de suspension, lorsque le tampon de 25 butée repose ou s'appuie sur la surface ou face frontale supérieure du cylindre. Le palier fait partie intégrante d'un chapeau d'extrémité qui est monté à force sur le cylindre. Les deux paliers permettent un découplage complet du palier de raccordement du cylindre de la 30 jambe de suspension. Ainsi, n'apparaissent forcément pas de tensions ou de contraintes de déformation entre le palier de raccordement et le cylindre, qui pourraient être ressenties par un occupant du véhicule, comme dégradant le confort. Le chapeau d'extrémité en soi est certes d'une construction relativement simple, toutefois il représente incontestablement une partie des cots. Pour compenser des forces transversales, qui agissent 5 sur la tige de piston, le ressort de véhicule est souvent monté de manière inclinée par rapport à l'axe longitudinal de la jambe de suspension. Il en résulte également des coupelles de ressort placées en position inclinée. Une coupelle de ressort en position inclinée, 10 qui peut tourner par rapport au palier de raccordement, par l'intermédiaire d'un palier, effectue un mouvement de nutation par rapport à une face frontale de la jambe de suspension, côté cylindre. Si l'on fixe, côté coupelle de ressort, un tampon de butée, celui-ci 15 effectue, lors d'un mouvement de direction de la roue que reprend forcément de manière synchronisée également le cylindre, également un mouvement de nutation. Le débattement radial qu'effectue le tampon de butée dépend très fortement d'un angle de braquage maximal de la roue 20 et donc du cylindre, et de la longueur d'encombrement axiale du tampon de butée. Lorsqu'il est par exemple possible de combiner un tampon de butée très court en liaison avec une face frontale côté cylindre très grande, le problème du mouvement de nutation du tampon 25 de butée peut même ne pas apparaître dans certaines conditions. Dans le cas d'espaces d'implantation de dimensions radiales très restreintes, il est par exemple possible de fixer le tampon de butée au cylindre. Le tampon de butée est ainsi découplé d'une pièce côté 30 coupelle de ressort, et n'effectue pas non plus de mouvement de nutation relativement à la face frontale ou à la tige de piston. Mais il existe de bonnes raisons d'éviter une fixation 35 du tampon de butée côté cylindre. Ainsi, il est alors obligatoirement nécessaire de disposer d'un chapeau de fixation pour le tampon de butée. Le cylindre doit toutefois être le plus léger possible en vue de maintenir minimale la masse, côté roue, non suspendue. Un simple emmanchement du tampon de butée sur la tige de 5 piston, sans fixation sur le cylindre, conduit à un mouvement d'oscillation ou de vibration propre incontrôlée du tampon de butée. On serait obligé de centrer le tampon de butée avec un léger ajustement serré sur la tige de piston, ce qui provoquerait 10 toutefois l'apparition d'un frottement accru lors d'un mouvement de la tige de piston. Le but de la présente invention consiste à réaliser une jambe de suspension pour lequel on remédie aux problèmes 15 relatifs à la fixation du tampon de butée et connus de par l'état de la technique. Conformément à l'invention, ce but est atteint grâce au fait que le second palier permet un mouvement angulaire 20 du tampon de butée par rapport à la coupelle de ressort, relativement à l'axe longitudinal de la jambe de suspension. Grâce au second palier, il est possible de compenser le 25 mouvement de nutation du tampon de butée, même dans le cas d'une coupelle de ressort en position inclinée. Le tampon de butée lui-même peut être d'une configuration conventionnelle dans le domaine de son volume élastique. Selon une autre configuration avantageuse, une pièce de sortie de palier du second palier, est en liaison d'interaction avec la pièce de palier du premier palier, située côté coupelle de ressort. En conséquence, il ne se produit pas, même dans le cas d'un mouvement de 35 direction du cylindre et d'un tampon de butée actif, de mouvement relatif se déroulant dans la direction périphérique, entre le cylindre et le tampon de butée. En vue de pouvoir assurer un bon montage, la pièce de sortie de palier du second palier et la coupelle de 5 ressort sont réalisées d'un seul tenant. Suivant les possibilités, il est prévu que ce module de construction soit réalisé en une matière plastique. Pour rigidifier la coupelle de ressort, la pièce de 10 sortie de palier du second palier présente une armature ou renfort. Selon une variante, la pièce de sortie de palier du second palier comporte un logement de réception pour le 15 tampon de butée, un espace de déplacement libre pour le tampon de butée existant entre une face frontale du tampon de butée, située côté palier, et un fond du logement de réception, et une surface périphérique du tampon de butée et une surface de guidage radiale du 20 logement de réception vers la surface périphérique du tampon de butée, permettant le mouvement angulaire du tampon de butée. La surface périphérique et la surface de guidage sont de forme bombée. L'étendue axiale de la surface périphérique et de la surface de guidage peut se 25 limiter à une zone en forme de disque, parce que le mouvement angulaire du tampon de butée est également limité, de sorte que le second palier présente une faible hauteur d'encombrement. Il peut être prévu que l'armature forme au moins une partie du logement de réception. Selon une autre configuration avantageuse, la pièce de sortie de palier du second palier présente une liaison 35 de blocage en traction au tampon de butée. Dans ce cas, la liaison de blocage en traction est formée par un élargissement de diamètre au moins partiel du tampon de butée, qui s'engage dans au moins un évidement de réception de la pièce de sortie de palier du second palier. La liaison de blocage en traction présente sur la pièce de sortie de palier, une surface de portée qui supporte le point de rotation pour le mouvement angulaire du 10 tampon de butée. Les rayons de la surface de guidage courbe et de la surface périphérique sont ainsi déterminés par la distance du point de rotation à l'axe médian de la jambe de suspension. En variante, la pièce de sortie de palier du second palier présente une surface de palier sphérodale pour une surface de palier conjuguée du tampon de butée. Le tampon de butée peut s'appuyer sans jeu axial notable, sur la surface de palier. Il n'apparaît ainsi pas de 20 modification sensible de la courbe caractéristique d'élasticité du tampon de butée, même lors d'un mouvement de direction du cylindre. Selon une autre configuration avantageuse, la liaison de 25 blocage en traction pour le tampon de butée présente une forme spatiale concentrique à la surface de palier sphérodale. L'élargissement de diamètre forme la surface de palier conjuguée du tampon de butée. L'encombrement axial est minimisé et l'on obtient une 30 configuration spatiale très simple de la pièce de sortie de palier du second palier. Dans l'optique d'un montage simple, l'étendue radiale de l'évidement de réception pour la liaison de blocage en 35 traction est supérieure à ce qu'elle devrait être pour un mouvement angulaire défini du tampon de butée. Lors du montage, le tampon de butée est inséré dans la pièce de sortie de palier du second palier, dans une position angulaire extrême, et par la remise en position droite, le blocage en traction s'enclenche. La position 5 angulaire extrême prise lors du montage, n'est ensuite plus atteinte dans la jambe de suspension. Selon une configuration avantageuse, le tampon de butée présente une ouverture de passage pour la tige de 10 piston, le tampon de butée présentant dans la zone de l'ouverture de passage, une surface de guidage radiale qui s'appuie sur la tige de piston. La surface de guidage est pour sa part de forme bombée. Lors d'un mouvement de direction du cylindre, et d'un mouvement 15 angulaire de tampon de butée, qui y est lié, le tampon de butée s'appuie sur la tige de piston à angle constant avec le cylindre. La tige de piston fait alors dévier le tampon de butée dans le second palier de façon à ce que l'axe médian du tampon de butée soit orienté avec jeu 20 relativement à l'axe médian de la jambe de suspension. Par ailleurs, un troisième palier peut assurer un montage rotatif de la tige de piston par rapport au palier de raccordement. Lorsque le cylindre, au cours 25 d'un mouvement de direction, effectue un mouvement de rotation relatif par rapport au palier de raccordement, la tige de piston peut tourner de manière synchrone avec le cylindre. on peut supposer que le frottement entre le cylindre et la tige de piston est plus grand que le 30 frottement à l'intérieur du troisième palier. En conséquence, il ne peut pas se produire non plus de mouvement de rotation relatif entre le tampon de butée et la tige de piston. L'invention va être explicitée plus en détail dans la suite, au regard de la description suivante des figures des dessins annexés, qui montrent Fig. 1-3 un tampon de butée mobile angulairement par rapport à la coupelle de ressort, Fig. 4-7 un tampon de butée comprenant une surface sphérodale conjuguée à une surface de palier. La figure 1 montre une partie d'une jambe de suspension 10 1 en combinaison avec un palier de raccordement 3. La jambe de suspension comprend un cylindre 5 dans lequel est disposée axialement mobile, une tige de piston 7. Le palier de raccordement dispose d'un corps de base 9 de forme annulaire, situé du côté tige de piston et entouré 15 axialement des deux côtés et radialement à l'extérieur, par un corps il en élastomère. Un corps de support 13 en forme de pot réalise une armature ou un renfort pour le palier de raccordement et enserre le corps en élastomère dans la direction radiale ainsi que d'un côté axial. Par 20 ailleurs, le corps de support dispose de moyens de raccordement 15 à une structure ou coque de véhicule non représentée. Sur le côté extérieur du corps de support 13, s'appuie 25 un second corps 17 en élastomère, qui possède également une armature ou un renfort. Le second corps en élastomère porte un premier palier 19 en position inclinée par rapport à l'axe longitudinal de la jambe de suspension, une pièce de sortie de palier 21 située côté 30 raccordement, s'appuyant sur le second corps en élastomère, et une coupelle de ressort 23 pour un ressort de véhicule 25 formant elle-même une pièce d'entrée de palier côté raccordement. Le premier palier garantit que le ressort de véhicule puisse tourner 35 relativement dans la direction périphérique par rapport au palier de raccordement et ainsi également par rapport à la tige de piston. Un tampon de butée 27 est fixé au palier de raccordement 3, concentriquement à la tige de piston. Le tampon de 5 butée 27, après une course de compression ou d'enfoncement déterminée de la suspension par rapport au cylindre, vient en appui sur une face frontale 29 du cylindre, ou, dans ce cas, sur un chapeau d'extrémité de cylindre. Pour éviter une contrainte de déformation du 10 tampon de butée dans la direction périphérique, celui-ci est relié de manière active, par l'intermédiaire d'un second palier 31, avec la pièce d'entrée de palier du premier palier 19, c'est à dire la coupelle de ressort 23. De manière tout à fait concrète, une pièce de sortie 15 du second palier est dans ce cas réalisée d'un seul tenant avec la coupelle de ressort 23. En conséquence, il ne se produit aucun mouvement relatif dans la direction périphérique, entre les pièces suivantes, à savoir le cylindre 5, le tampon de butée 27, la coupelle 20 de ressort 23 et le ressort de véhicule 25. La coupelle de ressort 23 dispose en guise de pièce de sortie de palier pour le second palier, d'un corps de base 33 en forme de pot, qui comprend une ouverture de 25 passage centrale pour la tige de piston 7. Le corps de base 33 présente pour le tapon de butée 27, un logement de réception 35, un espace de déplacement libre pour le tampon de butée existant entre une face frontale 27s du tampon de butée, située côté palier, et un fond 37 du 30 logement de réception 35. Le tampon de butée comporte une surface périphérique 39 qui est montée glissante sur une surface de guidage 41 du logement de réception, de manière à ce que le tampon de butée soit en mesure d'effectuer un mouvement angulaire par rapport à la 35 coupelle de ressort, relativement à l'axe longitudinal de la jambe de suspension. La pièce de sortie 33 du second palier 31 comporte une liaison de blocage en traction 43 relativement au tampon de butée 27. La liaison de blocage en traction 43 est formée par un élargissement de diamètre 45 au moins 5 partiel, qui s'engage dans un évidement de réception, dans ce cas le logement de réception 35 du second palier 31. La pièce de sortie de palier présente une surface de portée 47 qui supporte le point de rotation pour un mouvement angulaire du tampon de butée relativement à la 10 pièce de sortie de palier. La surface périphérique et la surface de guidage disposent d'un contour arrondi dont le rayon correspond environ au diamètre au niveau de la transition de la surface de guidage 41 à la surface de portée 47. Sur la figure 2, on peut voir que, lors d'un mouvement de direction du cylindre 5, en raison de la position inclinée du premier palier 19, la position angulaire du corps de base 33 en forme de pot varie. Le corps de base 20 33 en forme de pot effectue pratiquement un mouvement de nutation. Le tampon de butée 27 est représenté en trait fin comme s'il effectuait en même temps, de manière synchrone, le mouvement de nutation du corps de base en forme de pot, ce qui serait effectivement le cas si le 25 tampon de butée était relié de manière fixe au corps de base en forme de pot. Le second palier 31 permet toutefois un mouvement angulaire du tampon de butée par rapport à la coupelle de ressort 23, le tampon de butée s'appuyant, avec son extrémité dirigée vers le cylindre 30 5, sur la tige de piston 7, et prenant la position représentée en trait continu épais, et occupant l'espace libre à l'intérieur du logement de réception 35. En cas de superposition d'un mouvement d'enfoncement de suspension de la tige de piston, le tampon de butée peut 35 venir s'appuyer sur le fond 37 du logement de réception 35. La figure 3 est équivalente sur le plan fonctionnel, au mode de réalisation de la figure 1. En variante, la pièce de sortie de palier 33 du second palier 31 5 comporte une armature 49 qui détermine également le contour du logement de réception 35. Des forces considérables sont envoyées dans le corps de base 33, à partir du point de mise en action du tampon de butée. A l'aide de l'armature, les forces à absorber peuvent être 10 augmentées davantage encore, comparativement à un corps de base uniquement en matière plastique. En outre, le corps de base 33 est soumis à l'action de la précontrainte de serrage d'un soufflet de protection 51. Dans la seconde variante de réalisation selon la figure 4, la pièce de sortie de palier, appelée corps de base 33 dans la suite, présente une surface de palier sphéroidale 53 pour une surface de palier conjuguée 55 du tampon de butée 27. Relativement au premier palier 20 19, la surface de palier est de forme convexe. Le centre optimal se situe au point d'intersection du plan du premier palier avec l'axe longitudinal de la jambe de suspension. La liaison de blocage en traction 43 pour le tampon de butée présente une forme spatiale concentrique 25 à la surface de palier. Dans la zone d'une ouverture de passage 57 pour la tige de piston, le tampon de butée dispose d'une surface de guidage radiale 59, qui s'appuie sur la tige de piston. Dans le cas d'un mouvement de direction du cylindre 5, le corps de base 33 effectue, en raison du premier palier 19 en position inclinée relativement à la tige de piston 7, ledit mouvement de nutation. Le tampon de butée s'appuie avec sa surface de guidage 59, sur la 35 tige de piston. A cette occasion, le tampon de butée glisse, avec sa surface de palier conjuguée sur la surface de palier du corps de base, et effectue un mouvement angulaire compensant le mouvement de nutation. Indépendamment du mouvement angulaire du tampon de butée par rapport au corps de base, il existe toujours une 5 grande zone de contact entre la surface de palier du corps de base et la surface de palier conjuguée du tampon de butée. Sur la figure 5 est représentée la position angulaire de 10 montage du tampon de butée 27 de la figure 4, dans le corps de base 33. L'étendue radiale de la surface de palier 53 et d'un évidement de réception 61 pour la liaison de blocage en traction du tampon de butée, est plus grande que cela serait nécessaire pour un mouvement 15 angulaire maximal défini du tampon de butée. La liaison de blocage en traction peut ainsi être montée plus facilement entre le tampon de butée et le corps de base, grâce à une position angulaire extrême. Cette position angulaire n'est plus atteinte une fois la jambe de 20 suspension implantée dans un châssis ou train de roulement. Selon une autre mesure facilitant le montage, le corps de base est pourvu d'une surface d'entrée 63 d'étendue conique en regard de la surface de portée 47 de la liaison de blocage en traction, et le raccordement 25 de la surface d'entrée à la surface de portée de la liaison de traction est également conçu avec un rayon de raccordement. Sur la figure 6, on utilise, en-dehors du premier palier 30 19 pour le ressort de véhicule 25 et le second palier 31 pour le tampon de butée 27, un troisième palier 65 qui permet un mouvement relatif de rotation de la tige de piston 7 par rapport au palier de raccordement 3. Le troisième palier est placé spatialement entre le corps 35 de base 9 de forme annulaire et un épaulement ou gradin de la tige de piston, et est ainsi fonctionnellement séparé du second palier 31, puisque ni la pièce d'entrée de palier, ni la pièce de sortie de palier du second palier n'est reliée ni à la tige de piston, ni au corps de base 9. Le troisième palier 65 est également réalisé, à titre d'exemple, en tant que palier lisse. Un corps de glissement 67 est disposé entre un disque ou une rondelle de palier 69 et une coupelle de palier 71. En 10 variante, il est également possible d'utiliser un palier à roulement à cet endroit. Le troisième palier 65 agit à l'encontre d'un mouvement relatif du tampon de butée 27 par rapport à la tige de 15 piston. Globalement parlant, le troisième palier permet de découpler totalement, dans la direction périphérique, le palier de raccordement de la coupelle de ressort 23, du cylindre 5 et du tampon de butée 27. Ainsi, en raison du mouvement angulaire du tampon de butée, il est 20 impossible qu'apparaissent des forces de friction ou de frottement agissant dans la direction périphérique, entre la surface de guidage 59 du tampon de butée et la tige de piston 7. La figure 7 doit concrétiser que le sens de courbure de la surface de palier sphérodale et de la surface de palier conjuguée du second palier 31, peut également présenter un rayon de courbure de sens opposé, comparativement aux figures 4 à 6. La détermination de 30 la valeur du rayon de courbure résulte des conditions d'implantation existantes, de la longueur du tampon de butée 27 et avant tout de l'angle de braquage maximum pouvant se produire, mais également de la position inclinée du premier palier 19 par rapport à l'axe 35 longitudinal de la jambe de suspension 1. Pour le reste, le fonctionnement est identique à celui de la variante selon les figures 4 et 5, l'homme de métier étant libre d'utiliser également un troisième palier selon la figure 6. REVENDICATIONS 1. Jambe de suspension comprenant un palier de raccordement pour une tige de piston de la jambe de suspension, une coupelle de ressort pour un ressort de 5 véhicule présentant un palier avec une pièce de palier située côté palier de raccordement et une pièce de palier située côté coupelle de ressort, qui permet un mouvement relatif de rotation entre le ressort de véhicule et le palier de raccordement de la tige de 10 piston, un tampon de butée s'appuyant, à partir d'un déplacement de compression ou d'enfoncement de suspension déterminé de la tige de piston, sur un cylindre, et un second palier autorisant un mouvement relatif de rotation entre le palier de raccordement et 15 le cylindre lorsque le tampon de butée est actif, caractérisée en ce que le second palier (31) permet un mouvement angulaire du tampon de butée (27) par rapport à la coupelle de ressort (23), relativement à l'axe longitudinal de la jambe de suspension (1). 20 2. Jambe de suspension selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'une pièce de sortie de palier (33) du second palier (31), est en liaison d'interaction avec la pièce de palier du premier palier (19), située côté 25 coupelle de ressort. 3. Jambe de suspension selon la revendication 1, caractérisée en ce que la pièce de sortie de palier (33) du second palier (31) et la coupelle de ressort (23) 30 sont réalisées d'un seul tenant. 4. Jambe de suspension selon la revendication 2, caractérisée en ce que la pièce de sortie de palier (33) du second palier (31) présente une armature ou renfort (49) 5. Jambe de suspension selon la revendication 1, caractérisée en ce que la pièce de sortie de palier (33) 5 du second palier (31) comporte un logement de réception (35) pour le tampon de butée (27), un espace de déplacement libre pour le tampon de butée (27) existant entre une face frontale (27s) du tampon de butée (27), située côté palier, et un fond (37) du logement de 10 réception (35), et une surface périphérique (39) du tampon de butée et une surface de guidage radiale (41) du logement de réception vers ladite surface périphérique, permettant ledit mouvement angulaire. 6. Jambe de suspension selon la revendication 4, caractérisée en ce que l'armature (49) forme au moins une partie du logement de réception (35). 7. Jambe de suspension selon la revendication 1, 20 caractérisée en ce que la pièce de sortie de palier (33) du second palier (31) présente une liaison de blocage en traction (43) au tampon de butée (27). 8. Jambe de suspension selon la revendication 7, 25 caractérisée en ce que la liaison de blocage en traction (43) est formée par un élargissement de diamètre au moins partiel du tampon de butée (27), qui s'engage dans au moins un évidemment de réception (61) de la pièce de sortie de palier du second palier. 30 9. Jambe de suspension selon la revendication 7, caractérisée en ce que la liaison de blocage en traction (43) présente sur la pièce de sortie de palier (33), une surface de portée (47) qui supporte le point de rotation 35 pour le mouvement angulaire du tampon de butée (27). 10. Jambe de suspension selon la revendication 1, caractérisée en ce que la pièce de sortie de palier (33) du second palier (31) présente une surface de palier sphérodale (53) pour une surface de palier conjuguée (55) du tampon de butée (27). 11. Jambe de suspension selon la revendication 10, caractérisée en ce que la liaison de blocage en traction (43) pour le tampon de butée (27) présente une forme 10 spatiale concentrique à la surface de palier sphérodale (53) 12. Jambe de suspension selon la revendication 11, caractérisée en ce que l'étendue radiale de l'évidement 15 de réception (61) pour la liaison de blocage en traction (43) est supérieure à ce qu'elle devrait être pour un mouvement angulaire défini du tampon de butée (27). 13. Jambe de suspension selon l'une des revendications 1 20 à 12, caractérisée en ce que le tampon de butée (27) présente une ouverture de passage (57) pour la tige de piston (7), le tampon de butée (27) présentant dans la zone de l'ouverture de passage, une surface de guidage radiale (59) qui s'appuie sur la tige de piston. 25 14. Jambe de suspension selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'un troisième palier (65) assure le montage rotatif de la tige de piston (7) par rapport au palier de raccordement (3).