Brevet FR2944734A1 — publié le 20101029

"Agencement de jambe de suspension de roue de véhicule" La présente invention concerne un agencement de jambe de suspension de roue de véhicule, notamment de véhicule automobile, une jambe de suspension ainsi qu'un véhicule automobile comprenant une telle jambe de suspension. Dans la construction automobile, les ressorts de suspension sont les principaux contributeurs à l'assiette des véhicules automobiles. Dans leur position de référence, les ressorts fournissent un effort équivalent à la masse suspendue du véhicule automobile. En cohérence avec les objectifs liés au style ou au type de véhicule et au franchissement d'obstacles, une plage de conception est définie pour l'assiette, cette plage de conception ayant une valeur nominale et un intervalle de tolérance. Une partie de cette plage de conception est allouée aux ressorts de suspension, permettant l'utilisation de ressorts identiques pour des véhicules de masse différente. En effet, un ressort de suspension est défini pour couvrir une plage de masses telle que l'assiette reste dans sa plage de conception. On développe les ressorts pour des plages de masses allant d'une masse minimale correspondant à un véhicule avec le plus petit moteur et sans option, à une masse maximale correspondant au même véhicule, mais avec le plus gros moteur et toutes les options possibles. Ces ressorts sont divisés en classes de ressorts. Ainsi, plus concrètement, le premier ressort d'une classe est défini pour garantir l'assiette des véhicules aux masses les plus faibles. Pour les masses voisines plus élevées, ce ressort ne permet plus de respecter la plage de conception de l'assiette et l'on crée donc un autre ressort avec une poussée plus importante, tout en conservant les autres caractéristiques du ressort, à savoir la longueur de référence et la flexibilité. Et on répète la même opération pour les masses plus élevées jusqu'à la création du ressort qui présente une poussée adaptée aux masses des véhicules les plus élevées. Un grand nombre d'options en motorisation et équipement pour un même modèle de véhicule entraîne une grande diversité des ressorts. Le fait d'augmenter la plage de conception pour l'assiette des véhicules permet de diminuer la diversité des ressorts, mais une telle augmentation est en général incompatible des contraintes d'architecture et de style, et reste donc inenvisageable. Le but de l'invention est de proposer des organes 15 permettant de diminuer la diversité des ressorts. Le but de l'invention est atteint avec un agencement de jambe de suspension de roue de véhicule, notamment de véhicule automobile, comprenant un amortisseur 20 d'oscillations dont une extrémité est couplée mécaniquement à la roue et l'autre à la caisse du véhicule et un dispositif ressort adapté pour fournir au moins deux valeurs de poussée d'une gamme de poussées nominales prédéterminées correspondant à des masses 25 suspendues différentes de véhicule, et dont le ressort est monté précontraint entre deux organes d'appui. Selon la présente invention, le dispositif ressort comprend un seul ressort et au moins l'un des deux organes d'appui est conformé pour pouvoir présenter au 30 moins deux hauteurs axiales prédéterminées différentes pour la réalisation des poussées de ladite gamme de poussées nominales. 35 Selon des modes et variantes de réalisation de l'invention, - l'organe d'appui pouvant présenter au moins deux hauteurs axiales prédéterminées différentes est un élément interchangeable, à choisir entre au moins deux coupelles de hauteur axiale différente dont chacune est réalisée en une seule pièce ; - l'organe d'appui pouvant présenter au moins deux hauteurs axiales prédéterminées différentes comprend une coupelle et au moins une cale de variation de la hauteur axiale de l'organe d'appui ; - le ressort de suspension entoure l'amortisseur et est monté précontraint entre un organe d'appui inférieur solidaire de l'amortisseur et un organe d'appui supérieur solidaire de la caisse du véhicule. Le but de l'invention est également atteint avec une jambe de suspension de roue de véhicule automobile, comprenant un ressort monté précontraint entre deux organes d'appui. Selon la présente invention, l'un des deux organes d'appui est conformé pour pouvoir présenter au moins deux hauteurs axiales prédéterminées différentes, de façon à pouvoir comprimer le ressort à au moins deux longueurs de référence différentes auxquelles le ressort fournit au moins deux poussées nominales prédéterminés différentes. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, c'est l'organe d'appui supérieur qui est conformé pour pouvoir présenter au moins deux hauteurs axiales différentes. Le but de l'invention est également atteint avec un véhicule automobile comprenant des jambes de suspension décrites plus haut. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description ci-après d'un mode de réalisation de l'invention. La description est faite en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 représente une jambe de suspension avec un ressort et une première coupelle, - la figure 2 représente la jambe de suspension de la figure 1 avec une seconde coupelle, plus haute que la première, et - la figure 3 représente, sous la forme d'un tableau, des classes de ressorts avec indication des ressorts susceptibles de pouvoir être remplacés par un autre ressort en utilisant une autre coupelle. Un agencement de jambe de suspension selon l'invention, tel que représenté sur la figure 1, lorsque la jambe de suspension est assemblée pour être montée dans un véhicule automobile, comprend un amortisseur 1 avec une tige 11 solidaire d'un piston de travail destiné à être monté sur le châssis C du véhicule et avec une fixation 12 pour le montage de la jambe de suspension sur un essieu E avec une roue R du véhicule. L'amortisseur 1 est entouré d'un ressort hélicoïdal 2 monté précontraint entre une coupelle inférieure 3 solidaire du corps de l'amortisseur 1 et formant organe d'appui pour l'extrémité inférieure du ressort 2 et une coupelle supérieure 4 formant organe d'appui pour l'extrémité supérieure du ressort 2. Les indications � inférieure � et � supérieure � ci-avant se réfèrent à la position de la jambe de suspension lorsqu'elle est montée dans un véhicule. Le ressort 2 est comprimé de manière à répondre à des conditions de poussée et de flexibilité différentes prédéterminées selon le type ou modèle de véhicule destiné à recevoir la jambe de suspension et selon le poids du moteur et/ou de l'équipement du véhicule. Dans l'état ainsi comprimé, le ressort 2 a une première longueur de référence L1 qui correspond à la place disponible dans ce type ou modèle de véhicule pour le montage de la jambe de suspension. A cette longueur de référence L1, le ressort 2 fournit une poussée nominale prédéterminée Pn1. Lorsque cette même jambe de suspension doit être montée dans un véhicule de même type ou modèle mais qui comprend un moteur et/ou un équipement plus lourd, le ressort doit être précontraint davantage pour développer une poussée plus forte. Cette poussée plus forte est obtenue par compression du ressort 2 à une seconde longueur de référence L2, inférieure à la première. Mais, puisque la place pour le montage de la jambe de suspension reste inchangée, la différence entre les deux longueurs de référence L1 et L2 est compensée par une hauteur axiale plus grande de l'organe d'appui supérieur utilisé pour la compression du ressort 2. Ainsi, selon un mode de réalisation de la présente invention, la jambe de suspension est conformée pour pouvoir être assemblée avec l'une ou l'autre de deux coupelles supérieures ayant des hauteurs axiales prédéterminées différentes. La figure 1 représente la jambe de suspension avec une coupelle supérieure 4 ayant une première hauteur axiale prédéterminée, en l'occurrence une faible hauteur par rapport à la longueur axiale de la jambe de suspension. Ainsi, selon cette représentation de la jambe de suspension, le ressort 2 est comprimé à une longueur de référence L1 qui correspond à la place prévue pour le montage de la jambe de suspension. Lorsque le ressort 2 est comprimé à la longueur de référence L1, il fournit une poussée nominale Pn1. La figure 2 représente la jambe de suspension avec une coupelle supérieure 40 dont la hauteur axiale est plus grande que celle de la coupelle 4, ce qui fait que le ressort 2 est comprimé à la longueur de référence L2, inférieure à la longueur de référence L1. Lorsque le ressort 2 est comprimé à la longueur de référence L2, il fournit une poussée nominale Pn2, supérieure à la poussée nominale Pn1. L'utilisation d'une coupelle supérieure de plus grande hauteur axiale prédéterminée permet donc de � surcomprimer � le ressort 2 à une longueur de référence L2, qui est inférieure à la longueur de référence L1, tout en maintenant pour la jambe de suspension assemblée un gabarit de montage donné auquel correspond la longueur de référence L1. D'une manière générale, cette surcompression, qui augmente l'effort de suspension, permet d'étendre l'utilisation d'un même ressort à des véhicules de différents poids. Ainsi, d'une manière encore plus générale, la présente invention permet d'utiliser un même ressort dans un agencement de jambe de suspension prédéterminé pour fonctionner à deux ou encore davantage de points de fonctionnement par l'utilisation d'une coupelle appropriée, choisie parmi deux ou davantage de coupelles de hauteurs axiales différentes prédéterminées. La figure 2 représente la surcompression du ressort 2 non seulement selon le mode de réalisation de l'invention décrit ci-avant, mais également selon une variante de réalisation. Selon cette variante, les différentes hauteurs axiales prédéterminées de l'organe d'appui supérieur sont obtenues par l'utilisation d'un organe d'appui 40 qui comprend une coupelle 42 identique à la coupelle 4, et une cale de variation 41. La hauteur axiale de la cale 41 correspondant à la différence entre les deux longueurs de référence L1 et L2, le ressort 2 est comprimé à la seconde longueur de référence L2, inférieure à la première longueur de référence L1, tout en maintenant pour la jambe de suspension assemblée un gabarit de montage donné. Comme évoqué plus haut, la présente invention ne se limite pas à faire varier la hauteur axiale de l'organe d'appui supérieur de la jambe de suspension, la hauteur axiale de l'organe d'appui inférieur pouvant également être ajustée pour obtenir la � surcompression � du ressort 2. Toutefois, puisque l'organe d'appui inférieur, qui est réalisé généralement sous la forme d'une coupelle inférieure, est généralement une pièce solidaire du corps de l'amortisseur, une variation dimensionnelle de l'organe d'appui inférieur reviendrait à compenser la réduction de la diversité des ressorts par une augmentation de la diversité des amortisseurs. Ce qui n'est pas forcément la solution la plus économique. De plus, la coupelle supérieure est une pièce de petit volume dont l'investissement est faible. Tout ceci milite donc en faveur de la mise en oeuvre de la présente invention par l'utilisation d'un jeu de coupelles supérieures de hauteurs axiales différentes prédéterminées. Grâce à la présente invention, un même ressort peut appartenir à deux ou davantage de classes de ressorts et être utilisé pour deux ou davantage de plages de masses voisines, en faisant fonctionner le même ressort 2 à des points de fonctionnement différents. Dans l'exemple non limitatif représenté sur les dessins, un même ressort est utilisé à deux points de fonctionnement différents. Le premier point de fonctionnement correspond à une première longueur de référence L1 pour couvrir une première plage de masses et le second point de fonctionnement correspond à une seconde longueur de référence L2, inférieure à la première longueur de référence L1, pour couvrir une plage voisine de masses plus élevées. Dans la pratique, la coupelle pour surcompression du ressort 2 à la seconde longueur de référence L2, destinée à compenser une classe de ressorts, a une hauteur d'environ 7 à 10 mm supérieure à la hauteur de la coupelle destinée à comprimer le ressort à la longueur de référence L1. Les dispositions de cet exemple de réalisation de l'invention permettent de diviser quasiment par deux le nombre de ressorts nécessaires pour couvrir une certaine plage de masses, en prévoyant deux coupelles supérieures de hauteur axiale différente pour un même ressort. A titre d'exemple, lorsque l'on renonce à la présente invention, il faut créer quatre ressorts de longueurs de référence différentes pour des compressions à 319 daN, 334 daN, 350 daN et 365 daN. Grâce à la présente invention, l'utilisation d'une seconde coupelle ayant une hauteur supérieure de 10 mm par rapport à la hauteur d'une première coupelle, permet de substituer le ressort de 319 daN au ressort de 334 daN et le ressort de 350 daN au ressort de 365 daN. On peut donc se contenter de créer des ressorts de 319 daN et de 350 daN. Le principe de la présente invention s'applique à tous les ressorts de suspension quelle que soit leur flexibilité. Ainsi, à titre d'exemple, pour des ressorts de six degrés de flexibilité différents et de deux classes de ressorts par degré de flexibilité (une seule classe dans un cas), on peut passer de seize à neuf références de ressorts, comme cela est représenté sur le tableau annexé comme figure 3. Sur ce tableau, les ressorts sont représentés par leurs plages de masses, les masses étant indiquées en abscisse. En ordonnée, sans qu'une échelle n'y soit rapportée, les ressorts sont placés en flexibilité décroissante du haut vers le bas. De plus, les ressorts sont différenciés par le type de rectangle : les rectangles en ligne continue fine désignent les ressorts à monter avec une coupelle 4, les rectangles en lignes continues épaisses désignent les ressorts à monter avec une coupelle 40 et les rectangles en lignes interrompues désignent les ressorts pouvant être remplacés par le ressort placé au-dessus et désigné par un rectangle en lignes continues épaisses. On y retrouve ainsi l'exemple numérique cité plus haut : En comprimant un ressort de 319 daN à une longueur de référence L2 de 10 mm inférieure à une longueur de référence L1, avec une coupelle ayant une hauteur axiale de 10 mm plus grande, on obtient les mêmes performances qu'avec un ressort de 334 daN. Et le ressort de 319 daN peut donc se substituer au ressort de 334 daN. REVENDICATIONS1. Agencement de jambe de suspension de roue de véhicule, notamment de véhicule automobile, comprenant un amortisseur d'oscillations (1) dont une extrémité est couplée mécaniquement à la roue (R) et l'autre à la caisse (C) du véhicule et un dispositif ressort adapté pour fournir au moins deux valeurs de poussée d'une gamme de poussées nominales (Pa) prédéterminées correspondant à des masses suspendues différentes de véhicule, et dont le ressort est monté précontraint entre deux organes d'appui (3, 4), caractérisé en ce que le dispositif ressort comprend un seul ressort (2) et en ce qu'au moins l'un (4) des deux organes d'appui (3, 4) est conformé pour pouvoir présenter au moins deux hauteurs axiales prédéterminées différentes pour la réalisation des poussées de ladite gamme de poussées nominales. 2. Agencement selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe d'appui pouvant présenter au moins deux hauteurs axiales prédéterminées différentes est un élément interchangeable, à choisir entre au moins deux coupelles (4, 40) de hauteur axiale différente dont chacune est réalisée en une seule pièce. 3. Agencement selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe d'appui (40) pouvant présenter au moins deux hauteurs axiales prédéterminées différentes comprend une coupelle (42) et au moins une cale (41) de variation de la hauteur axiale de l'organe d'appui. 4. Agencement selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le ressort de suspension (2) entoure l'amortisseur (1) et est monté précontraint entre un organe d'appui inférieur (3)solidaire de l'amortisseur (1) et un organe d'appui supérieur (4) solidaire de la caisse (C) du véhicule. 5. Jambe de suspension de roue de véhicule 5 automobile, comprenant un ressort (2) monté précontraint entre deux organes d'appui (3, 4), caractérisée en ce que l'un (4) des deux organes d'appui (3, 4) est conformé pour pouvoir présenter au moins deux hauteurs axiales prédéterminées différentes, 10 de façon à pouvoir comprimer le ressort (2) à au moins deux longueurs de référence (L1, L2) différentes auxquelles le ressort (2) fournit au moins deux poussées nominales prédéterminés (Pn1, Pn2) différentes. 15 6. Jambe de suspension selon la revendication 5, caractérisée en ce que c'est l'organe d'appui supérieur (4, 40) qui est conformé pour pouvoir présenter au moins deux hauteurs axiales différentes. 20 7. Véhicule automobile, caractérisée en ce qu'il comprend des jambes de suspension selon la revendication 3 ou 4.