Brevet FR2867245A1 — publié le 20050909

Domaine de l'invention La présente invention concerne un amortisseur pneumatique pour une jambe de force à ressort guidant une roue d'un véhicule automobile comprenant un amortisseur dont le tube est relié à un support de roue, un piston d'amortisseur pneumatique relié au tube d'amortisseur, un couvercle d'amortisseur pneumatique relié à la caisse du véhicule et un soufflet d'amortisseur pneumatique relié par une extrémité à un moyen de réception de soufflet du piston d'amortisseur pneumatique et par l'autre extrémité à un moyen de réception de soufflet du 1 o couvercle d'amortisseur pneumatique et formant un volume fermé. Etat de la technique On connaît depuis longtemps et sous de multiples formes de réalisations des systèmes d'amortisseurs pneumatiques pour une jambe de force à ressort de guidage de roues de véhicules automobiles. Ces systèmes comportent principalement un soufflet à déroulement dont une extrémité enroulée vers l'intérieur est fixée au tube de l'amortisseur ou à un piston d'amortisseur relié à celui-ci et l'autre extrémité est fixée à un couvercle d'amortisseur pneumatique qui s'appuie à son tour contre la caisse du véhicule. Il est également connu qu'une telle jambe de force à ressort est exposée au couple de flexion engendré par la force d'appui de roue et ce couple peut déformer la tige du piston guidée dans le tube de l'amortisseur. La tige de piston ainsi que le piston de l'amortisseur pneumatique sont exposés à des efforts transversaux qui engendrent de leur côté des efforts de serrage et de friction dans l'amortisseur, et compliquent sa mise en oeuvre et celle de la suspension vis-à-vis de petites irrégularités de la chaussée. Pour remédier à ces inconvénients, le document DE 36 31 610 Al propose de développer de manière asymétrique le souf- flet de l'amortisseur pneumatique fonctionnant comme un soufflet à dé- roulement et de le fixer au tube de l'amortisseur de façon qu'un plan géométrique passant par le pli du soufflet à déroulement ne passe pas comme anciennement perpendiculairement à l'axe d'amortisseur ou à l'axe longitudinal du ressort pneumatique, mais coupe ceux-ci suivant un angle différent de 90 . Ce moyen devait générer une force transversale supplémentaire au niveau du tube de l'amortisseur qui s'opposait pour la compenser à la force transversale appliquée à la tige de piston et au piston de l'amortisseur pneumatique pour diminuer en conséquence les efforts de friction liés à la force transversale et diminuant le confort. Pour obtenir un tel plan incliné dans l'espace pour le pli du soufflet à déroulement le document DE 197 53 637 Al propose de donner au soufflet de l'amortisseur pneumatique, une coupe inclinée de l'extrémité tournée vers le tube d'amortisseur. On connaît également des solutions qui au lieu de cela prévoient d'emblée des moyens de réception de soufflet installés en position inclinée sur le piston de l'amortisseur pneumatique et sur le couvercle d'amortisseur pneumatique (US 4 688 774 Al; EP 0 395 214 Bi). Mais en pratique ce n'est pas seulement le problème de la compensation des efforts transversaux qui s'est avéré comme essentiel mais également l'usure fortement augmentée, en particulier du soufflet pneumatique qui devient perceptible par l'abrasion plus importante et les défauts d'étanchéité et se traduisant par le développement d'un pli gênant dans le soufflet pneumatique. Le développement du pli se fait en particulier pour les mouvements de braquage car alors le soufflet du ressort pneumatique est tendu ou déformé en plus. Dans ce contexte, on a constaté qu'à partir des moyens dé- crits ci-dessus concernant la compensation des efforts transversaux et de la précontrainte qui en résulte au niveau du soufflet d'amortisseur pneumatique, les cordes du soufflet n'étaient pas sollicitées régulièrement mais suivant chaque direction de la corde, certaines zones de corde doivent recevoir des efforts plus importants que d'autres. Cela fait que certaines zo- nes des cordes peuvent s'allonger différemment pendant toute la durée de vie du soufflet pneumatique et il en résulte de nouveau une déformation non symétrique du soufflet de l'amortisseur pneumatique se traduisant par le développement non souhaité du pli comme indiqué. En outre, on a une réaction sur le compensation des efforts transversaux dans le sens d'une détérioration de cette récupération en fonction de la durée de vie du soufflet d'amortisseur pneumatique. Ce problème s'accentue aux températures élevées car les cordes peuvent alors s'allonger particulièrement. Devant cet arrière-plan technologique, la présente invention a pour but de développer un amortisseur pneumatique pour une jambe de force à guidage par la roue d'un véhicule automobile permettant d'assurer une répartition régulière des efforts des fils de cordes du soufflet pneumatique et partant de là, de réduire considérablement le développement des plis du soufflet de l'amortisseur pneumatique avec pour objectif une augmentation de la durée de vie du soufflet et d'autre part une compensation efficace de la force transversale pendant toute la durée d'utilisation du soufflet de l'amortisseur pneumatique. Exposé et avantages de l'invention A cet effet, l'invention concerne un amortisseur pneumatique du type défini ci-dessus, caractérisé en ce qu'à la fois l'extrémité du soufflet d'amortisseur pneumatique située du côté du piston et celle du côté du couvercle de l'amortisseur pneumatique, sont réalisées et/ou installées avec un angle a ou [3 par rapport à l'axe de l'amortisseur pour réa- to liser une sollicitation régulière dans les cordes du soufflet d'amortisseur pneumatique. L'invention repose sur la considération que grâce à une réalisation inclinée particulière et/ou un montage incliné particulier des deux extrémités du soufflet d'amortisseur pneumatique on répartit régulièrement les efforts des fils dans les cordes du soufflet d'amortisseur pneumatique. Selon un autre développement préférentiel de l'invention, à la fois l'extrémité du soufflet tournée vers le piston et celle tournée vers le couvercle de l'amortisseur pneumatique sont coupées en position de repos, chaque fois d'un angle a ou (3, incliné par rapport à l'axe de l'amortisseur, de sorte que les deux plans de coupe du soufflet se coupent à côté de l'amortisseur en étant dirigés l'un vers l'autre suivant les angles a et p, et le moyen de réception du soufflet sur le piston et le moyen de réception du soufflet sur le couvercle sont pratiquement perpendiculaires à l'axe de l'amortisseur. Selon un autre développement de l'invention, à la fois l'extrémité du soufflet pneumatique tournée vers le piston et celle tournée vers le couvercle de l'amortisseur pneumatique, en position de repos, sont réalisées ou montées pratiquement parallèles l'une à l'autre ou pratiquement perpendiculaires à l'axe de l'amortisseur, et chaque moyen de réception de soufflet du piston et du couvercle de l'amortisseur pneumatique et les moyens de réception de soufflet sont chacun inclinés d'un angle a ou (3 par rapport à l'axe de l'amortisseur de sorte que les deux plans basculés formés par les deux moyen de réception de soufflet se coupent à côté de l'amortisseur suivant les angles a ou (3 dirigés l'un vers l'autre. Selon un autre développement de l'invention l'une des deux extrémités du soufflet est coupée sur un angle a ou (3, incliné par rapport à l'axe de l'amortisseur et l'autre extrémité est pratiquement perpendicu- laire à l'axe de l'amortisseur, l'extrémité coupée en biais du soufflet est associée à un moyen de réception de soufflet pratiquement perpendiculaire à l'axe de l'amortisseur et l'extrémité du soufflet pratiquement perpendiculaire à l'axe de l'amortisseur est montée dans un moyen de réception de soufflet installé basculé d'un angle a ou 3 par rapport à l'axe de l'amortisseur. De préférence les angles a et R sont choisis dans une plage comprise entre 5 et 20 , de préférence entre 10 et 15 . Ces angles a et p peuvent être identiques ou différents. I o Enfin, dans le contexte de l'invention, il est intéressant que l'axe du palier à billes du palier supérieur de jambe à ressort, soit incliné par rapport à l'axe de l'amortisseur. Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus 15 détaillée à l'aide d'un exemple de réalisation représenté dans les dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue en coupe d'une jambe de force à ressort correspondant à un premier mode de réalisation préférentiel, - la figure 2 montre le soufflet de l'amortisseur pneumatique de la figure 20 1 à l'état développé. Description d'un mode de réalisation Comme le montre de manière détaillée la figure 1, la jambe de force à ressort réalisée sous la forme d'une jambe de force à ressort de type McPherson comme ensemble ressort-amortisseur, comporte un amortisseur 1 dont le tube 2 est relié par un moyen de liaison 3, connu en soi, de manière mobile en pivotement à au moins un support de roue non détaillé pour la roue 4 représentée uniquement en coupe partielle. Il apparaît en outre un piston 5 d'amortisseur pneumatique relié au tube de l'amortisseur. La tige 6 d'un piston non détaillé, guidé axialement dans le tube d'amortisseur 2 est articulée à la caisse 7 du véhicule et s'appuie à l'intérieur d'un palier de jambe de force à ressort 8 contre le palier à billes 9 et le chapeau 10 de l'amortisseur pneumatique. Enfin, un soufflet d'amortisseur pneumatique 11 entoure la zone supérieure de l'amortisseur pneumatique. Le soufflet est formé d'une matière élastique comme du caoutchouc et de cordes; le soufflet est fixé par une extrémité à un moyen de réception 12 du piston de l'amortisseur pneumatique et, à l'autre extrémité, dans un moyen de réception 13 du chapeau 10 de l'amortisseur pneumatique. Au niveau du piston 5 de l'amortisseur pneumatique, le soufflet à déroulement forme le pli 14. Ce pli de soufflet se déroule pendant le fonctionnement normal de l'amortisseur pneumatique sur un contour de déroulement 15 du piston 5. A l'intérieur du soufflet 11, on a le volume de gaz fermé, caractéristique d'un amortisseur pneumatique. Comme le montre en outre la figure 1, le soufflet 11 de l'amortisseur pneumatique est réalisé pour que sa surface active ou un plan passant par le pli 14 du soufflet ne soit pas perpendiculaire à l'axe central 16 de l'amortisseur mais fasse un certain angle par rapport à l'axe I o central 16. Ainsi, au niveau de la périphérie du soufflet 11 de l'amortisseur pneumatique, on aura un segment long et un segment court du pli de soufflet à déroulement 14. Comme déjà indiqué ci-dessus et comme cela a été décrit de manière explicite dans le document DE 36 31 610 Al, ce moyen doit en particulier compenser les efforts transversaux. Pour améliorer ce moyen, à la fois l'extrémité 17 tournée vers le piston 5 de l'amortisseur pneumatique et l'extrémité 18 tournée vers le chapeau 10 de l'amortisseur pneumatique 11 sont inclinées d'un angle a ou p par rapport à l'axe central 16 de l'amortisseur 1 et/ou sont réalisées ainsi pour permettre d'avoir une sollicitation régulière des cordes du soufflet 1l de l'amortisseur pneumatique. Selon la figure 2, les deux extrémités 17, 18 d'un mode de réalisation préférentiel du soufflet 11 de l'amortisseur pneumatique ont, en position développée, en partant chaque fois de directions perpendiculaires à l'axe central 16 de l'amortisseur 1, une coupe suivant l'angle a ou 13 par rapport à l'axe central 16 de façon que les deux plans 19, 20 se coupent à côté de l'amortisseur 1 suivant les angles a et (3 dirigés l'un vers l'autre. Le moyen de réception 12 du soufflet au niveau du piston 5 de l'amortisseur pneumatique et le moyen de réception de soufflet 13 au niveau du chapeau 10 de l'amortisseur pneumatique auquel on fixe les deux extrémités 17, 18 du soufflet 11 sont, dans ce cas, chaque fois pratiquement perpendiculaires à l'axe central 16 de l'amortisseur 1 (figure 1). Ce moyen permet, d'une part, la compensation souhaitée des efforts transversaux et d'autre part, une sollicitation régulière des cor- des du soufflet 11 de l'amortisseur pneumatique ou une répartition régulière des efforts exercés sur les fils réduisant considérablement les plis du soufflet 11 de l'amortisseur pneumatique et répondant au problème posé à savoir la réduction de l'usure et, en conséquence, une augmentation de la durée de vie du soufflet 11 d'amortisseur pneumatique. En outre, grâce à la réduction de l'usure du soufflet 11, on aura une compensation définie des efforts transversaux pendant toute la durée de vie du soufflet 11. Selon les figures 1 et 2, le soufflet 11 de l'amortisseur pneumatique est coupé et est monté dans la jambe de force à ressort pour que le segment le plus long du soufflet 11 caractérisé également par le segment allongé du pli 14 du soufflet à déroulement, soit tourné vers le côté intérieur du véhicule, c'est-à-dire de préférence vers la droite et qu'ainsi le segment court soit tourné du côté extérieur du véhicule, c'est- to à-dire du côté de la roue. Cette réalisation et ce montage indiquent qu'une force transversale agit sur le piston 5 de l'amortisseur pneumatique ou sur la tige de piston 6; par rapport aux roues du véhicule cette force est dirigée de l'extérieur du véhicule vers l'intérieur et sollicite en flexion la tige du piston 6. Grâce au montage du segment allongé du pli 14 du soufflet à déroulement, du côté intérieur du véhicule comme indiqué déjà ci-dessus, on génère une force transversale supplémentaire qui compense la force transversale agissant sur le piston 5 du ressort pneumatique ou sur sa tige de piston 6. Des essais ont montré que l'on obtenait d'excellents résultats du point de vue de la compensation des efforts transversaux et d'une répartition régulière des efforts des fils des cordes du soufflet à ressort pneumatique 11 si les angles a et 3 étaient choisis dans une plage comprise entre 5 et 20 , de préférence dans une plage comprise entre 10 et 15 . Ainsi, ces angles a et 13 peuvent être égaux ou différents. A titre d'exemple, on a un angle a = 12 et un angle 13 = 12,5 . Selon une variante de réalisation de l'invention non repré- sentée mais parfaitement exécutable par l'homme du métier, à la fois l'extrémité du soufflet 11 de l'amortisseur pneumatique, tournée vers le piston 5 de l'amortisseur pneumatique que l'extrémité tournée vers le cou- vercle 10 de l'amortisseur pneumatique, en position de sortie peuvent être largement parallèles les uns par rapport aux autres ou perpendiculaires à l'axe central 16 de l'amortisseur 1 et être fixés ainsi à chaque moyen de réception de soufflet 12, 13 du piston 5 et du couvercle 10 de cet amortis- seur. Dans le sens de l'invention, les moyens de réception 12, 13 du souf- flet élastique sont installés chaque fois basculés de l'angle a et 13 par rapport à l'axe central 16 de l'amortisseur 1 de façon que les deux plans de basculement formés par les moyens de réception 12, 13 du soufflet se coupent à côté de l'amortisseur 1 sous les angles a et F3. De même, selon la combinaison des deux variantes décrites ci-dessus, l'une des deux extrémités 17, 18 du soufflet 11 de l'amortisseur pneumatique peut être coupée en biais de l'angle a ou R par rapport à l'axe central 16 de l'amortisseur 1 et l'autre extrémité 18, 17 peut être pratiquement perpendiculaire à l'axe central 16 de l'amortisseur 1. L'extrémité 17, 18 coupée en biais et appartenant au soufflet 11 du ressort pneumatique peut être associée à un moyen de réception de soufflet to 12, 13 pratiquement perpendiculairement à l'axe central 16 de l'amortisseur 1 et l'extrémité 18, 17 pratiquement perpendiculaire à l'axe central 16 de l'amortisseur 1 du soufflet 11 peut être basculée d'un angle a ou (3 par rapport à l'axe central 16 de l'amortisseur 1 avec le moyen de réception de soufflet 13, 12 (solution non représentée en détails). Dans ce cas particulier, un plan de coulpe 19, 20 passe par une extrémité choisie 17, 18 du soufflet de ressort pneumatique 11 avec le plan de basculement du moyen de réception de ressort 13, 12 de l'extrémité 18, 17 non coupée. NOMENCLATURE 1 amortisseur 2 tube d'amortisseur 3 moyen de liaison 4 roue piston de l'amortisseur pneumatique 6 tige de piston to 7 caisse du véhicule 8 palier de jambe de force à ressort 9 roulement à billes chapeau de l'amortisseur pneumatique 11 soufflet de l'amortisseur pneumatique 12 moyen de réception du soufflet (piston de l'amortisseur pneumatique 5) 13 moyen de réception du soufflet (couvercle de l'amortisseur pneumatique 10) 14 pli du soufflet à déroulement 15 contour de déroulement 16 axe central de l'amortisseur 1 17 extrémité (inférieure/côté piston) du soufflet 11 18 extrémité (supérieure/côté couvercle) du soufflet 11 19 plan de coupe inférieur du soufflet 11 25 20 plan de coupe supérieur du soufflet 11 a angle angle REVENDICATIONS 1 ) Amortisseur pneumatique pour une jambe de force à ressort guidant une roue d'un véhicule automobile comprenant un amortisseur (1) dont le tube (2) est relié à un support de roue, un piston d'amortisseur pneumati- que (5) relié au tube d'amortisseur (2), un couvercle d'amortisseur pneumatique (10) relié à la caisse (7) du véhicule et un soufflet d'amortisseur pneumatique (11) relié par une extrémité à un moyen de réception de soufflet (12) du piston d'amortisseur pneumatique (5) et par l'autre extrémité à un moyen de réception de soufflet (13) du couvercle d'amortisseur 1 o pneumatique (10) et formant un volume fermé, caractérisé en ce qu' à la fois l'extrémité (17, 18) du soufflet d'amortisseur pneumatique (11) située du côté du piston (5) et celle du côté du couvercle (10) de l'amortisseur pneumatique, sont réalisées et/ou installées avec un angle a ou (3 par rapport à l'axe (16) de l'amortisseur (1) pour réaliser une sollicitation régulière dans les cordes du soufflet d'amortissseur pneumatique (11). 2 ) Amortisseur pneumatique selon la revendication 1, caractérisée en ce qu' à la fois l'extrémité (17, 18) du soufflet (11) tournée vers le piston (5) et celle tournée vers le couvercle (10) de l'amortisseur pneumatique sont coupées en position de repos, chaque fois d'un angle a ou (3, incliné par rapport à l'axe (16) de l'amortisseur (1), de sorte que les deux plans de coupe (19, 20) du soufflet (11) se coupent à côté de ['amortisseur (1) en étant dirigés l'un vers l'autre suivant les angles a et 13, et le moyen de réception (12) du soufflet sur le piston (5) et le moyen de réception (13) du soufflet sur le couvercle (10) sont pratiquement perpendiculaires à l'axe (16) de l'amortisseur (1). 3 ) Amortisseur pneumatique selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' à la fois l'extrémité (17, 18) du soufflet pneumatique (11) tournée vers le piston (5) et celle tournée vers le couvercle (10) de l'amortisseur pneuma- tique, en position de repos, sont réalisées ou montées pratiquement parallèles l'une à l'autre ou pratiquement perpendiculaires à l'axe (16) de l'amortisseur (1), et chaque moyen de réception de soufflet (12, 13) du piston (5) et du couvercle (12) de l'amortisseur pneumatique et les moyens i0 de réception de soufflet (12, 13) sont chacun inclinés d'un angle a ou (3 par rapport à l'axe (16) de l'amortisseur (1) de sorte que les deux plans basculés (19, 20) formés par les deux moyen de réception de soufflet (12, 13) se coupent à côté de l'amortisseur (1) suivant les angles a ou p dirigés l'un vers l'autre. 4 ) Amortisseur pneumatique selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'une des deux extrémités (17, 18) du soufflet (11) est coupée sur un angle a ou (i, incliné par rapport à l'axe (16) de l'amortisseur (1) et l'autre extrémité (18, 17) est pratiquement perpendiculaire à l'axe (16) de l'amortisseur (1), l'extrémité (17, 18) coupée en biais du soufflet (11) est associée à un moyen de réception de soufflet (12, 13) pratiquement perpendiculaire à l'axe (16) de l'amortisseur (1) et l'extrémité (18, 17) du soufflet (11) pratiquement perpendiculaire à l'axe (16) de l'amortisseur (1) est montée dans un moyen de réception de soufflet (13, 12) installé basculé d'un angle a ou (3 par rapport à l'axe (16) de l'amortisseur (1). 5 ) Amortisseur pneumatique selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les angles a et (3 sont choisis dans une plage comprise entre 5 et 20 , de préférence entre 10 et 15 . 6 ) Amortisseur pneumatique selon la revendication 5, caractérisé en ce que les angles a et (3 sont identiques ou sont différents. 7 ) Amortisseur pneumatique selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'axe du palier à billes (9) du palier supérieur (8) de la jambe de force est incliné par rapport à l'axe (16) de l'amortisseur (1).