Brevet FR2966085A1 — publié le 20120420

VEHICULE COMPORTANT UN DISPOSITIF D'AMORTISSEMENT DES OSCILLATIONS D'UN RESSORT DE SUSPENSION ET DISPOSITIF D'AMORTISSEMENT DES OSCILLATIONS CORRESPONDANT La présente invention se rapporte à un véhicule, notamment un véhicule automobile, comportant un dispositif d'amortissement des oscillations d'un ressort de suspension. Elle concerne principalement un véhicule comportant un premier support solidaire de la structure du véhicule, un élément de suspension reliant une roue du véhicule à la structure du véhicule, un second support solidaire de l'élément de suspension et positionné en regard du premier support, et un ressort hélicoïdal en appui entre le premier et le second support. Le ressort comporte une première spire d'extrémité en appui contre le premier support, une seconde spire d'extrémité en appui contre le second support et au moins une spire intermédiaire positionnée entre ladite première et seconde spire d'extrémité. Le véhicule comporte en outre un dispositif d'amortissement des oscillations du ressort. Il est connu du document FR 1 099 998 un véhicule comportant un ressort de suspension interposé en appui entre un premier support solidaire d'un élément de suspension et un second support solidaire de la structure du véhicule. Le ressort de suspension reçoit en son centre un second ressort formant un dispositif d'amortissement des oscillations du ressort de suspension. Le second ressort est en contact contre la face intérieure d'une partie des spires du ressort de suspension et forme une surface de frottement lors du travail en compression ou en détente du ressort de suspension. Le second ressort, en frottant contre la face intérieure des spires du ressort de suspension, amortit les oscillations se produisant le long de son axe de fonctionnement principal, sensiblement aligné suivant l'axe longitudinal du ressort de suspension. Un tel dispositif d'amortissement des petites oscillations du ressort de suspension, en créant des zones de frottement, occasionne un endommagement du ressort de suspension, modifiant avec le temps ses propriétés mécaniques et pouvant affaiblir l'efficacité du dispositif. De plus ce dispositif d'amortissement agit sur les petites oscillations longitudinales du ressort de suspension, sans traiter efficacement des oscillations transversales. L'objet de l'invention concerne un véhicule comportant un dispositif d'amortissement des oscillations transversales du ressort de suspension, ne modifiant pas la raideur fonctionnelle longitudinale du ressort et en particulier n'utilisant pas le mécanisme de frottement comme source d'amortissement des oscillations. A cet effet, l'invention a pour objet un véhicule, notamment un véhicule automobile, comportant un élément de suspension reliant une roue du véhicule à la structure du véhicule, un premier support solidaire de la structure du véhicule, un second support solidaire de l'élément de suspension, positionné en regard du premier support, et un ressort hélicoïdal en appui entre le premier et le second support, ledit ressort comportant une première spire d'extrémité en appui contre le premier support, une seconde spire d'extrémité en appui contre le second support et au moins une spire intermédiaire positionnée entre ladite première et seconde spire d'extrémité, le véhicule comportant en outre un dispositif d'amortissement des oscillations transversales du ressort, tel que le véhicule comporte un axe dit longitudinal solidaire du premier ou du second support, se prolongeant longitudinalement au centre du ressort, coopérant avec le dispositif d'amortissement des oscillations du ressort. Selon l'invention, le dispositif d'amortissement des oscillations s'étend suivant une direction sensiblement radiale du ressort, pour exercer en permanence sur la spire intermédiaire un effort de traction sensiblement radial, permettant d'amortir les oscillations transversale du ressort. La spire intermédiaire est positionnée, suivant la direction longitudinale du ressort, dans une zone sensiblement centrale du ressort. Selon une première caractéristique de l'invention, le premier support est solidaire du corps principal d'un amortisseur dans lequel coulisse un piston, l'axe étant formé par une tige reliant le piston au second support. Selon une seconde caractéristique de l'invention, le dispositif d'amortissement des oscillations transversales du ressort est formé dans un matériau visco-élastique tel que du caoutchouc ou de l'élastomère. Le dispositif d'amortissement des oscillations transversales du ressort comporte une première partie en appui contre l'axe et une deuxième partie en appui contre la spire intermédiaire du ressort. Le dispositif d'amortissement des oscillations du ressort comporte une troisième partie en appui contre la spire intermédiaire du ressort. La troisième partie de ce dispositif d'amortissement étant positionnée de manière diamétralement opposée à la deuxième partie. Le dispositif d'amortissement des oscillations du ressort peut aussi comporter une multitude de points de fixation sur une ou plusieurs spires intermédiaire, les spires intermédiaire étant positionnées, suivant la direction longitudinale du ressort, dans une zone sensiblement centrale du ressort. La présente invention concerne aussi un dispositif d'amortissement d'oscillations destiné à être positionné entre au moins une spire intermédiaire d'un ressort de suspension et un axe se prolongeant entre les spires dudit ressort de suspension d'un tel véhicule, le dispositif d'amortissement d'oscillations étant formé dans un matériau visco-élastique tel que du caoutchouc ou de l'élastomère. Un tel dispositif comporte une partie centrale dans laquelle est formée une ouverture destinée à être traversée par l'axe et deux parties latérales formant deux branches opposées se prolongeant de la partie centrale, dont les extrémités libres sont adaptées pour être solidarisées à la spire intermédiaire du ressort. Selon une première variante de l'invention, la partie centrale et les parties latérales sont constituées d'une unique bande visco-élastique de largeur constante. Selon une seconde variante de l'invention, le dispositif d'amortissement d'oscillations comporte une bande, présentant une longueur adaptée pour former au moins une boucle autour de l'axe et de la spire intermédiaire avec les deux extrémités de la bande pouvant se rejoindre, et des moyens de fixation permettant de solidariser les deux extrémités de la bande une fois celle-ci rejointes. D'autres avantages et caractéristiques techniques de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lumière de la description qui suit en référence aux figures des dessins annexés parmi lesquelles : - La figure 1 représente une vue latérale d'un ensemble ressort et amortisseur de suspension, formant une jambe de force d'un train avant d'un véhicule et comportant un dispositif d'amortissement des petites oscillations suivant un premier mode de réalisation de l'invention ; - La figure 2 présente une vue en coupe, de dessus, du ressort de suspension et de la tige de l'amortisseur, coupés au niveau d'une des spires centrales du ressort et recevant le dispositif d'amortissement selon le premier mode de réalisation de l'invention ; - La figure 3 présente une vue en coupe, de dessus, du ressort de suspension et de la tige de l'amortisseur, coupés au niveau d'une des spires centrales du ressort et recevant le dispositif d'amortissement selon un deuxième mode de réalisation de l'invention ; et - La figure 4 présente une vue en coupe, de dessus, du ressort de suspension et de la tige de l'amortisseur, coupés au niveau d'une des spires centrales du ressort et recevant le dispositif d'amortissement selon un troisième mode de réalisation de l'invention. La figure 1 représente une vue latérale en coupe partielle d'un ensemble ressort 1 et amortisseur de suspension 2 formant une jambe de force d'un train avant d'un véhicule. Une telle jambe de force, symétriquement positionnée de chaque coté du véhicule, forme un bras supérieur de suspension du véhicule, permettant de guider en partie haute les mouvements du pivot de la roue avant correspondante. L'amortisseur 2 est constitué d'un corps 21 et d'une tige 24 prolongeant un piston monté coulissant dans le corps 21. Le corps de l'amortisseur 21 est rigidement relié, en partie basse, à un pivot de roue et solidarisé en partie haute à la structure du véhicule. Le ressort de suspension 1 est, concentriquement, positionné autour de la tige 24 de l'amortisseur 2, en appui bas contre une coupelle inférieure 22 solidaire du corps de l'amortisseur 21 et en appui haut contre un support monté pivotant sur la structure du véhicule. Le support est constitué par une coupelle supérieure 23 et par un roulement à bille interposé entre la coupelle supérieure 23 et la structure du véhicule. Le ressort 1 est constitué d'une série de spires, centrées autour de la tige de l'amortisseur 24, avec une spire d'extrémité inférieure 12 en appui contre la coupelle inférieure 22 et une spire d'extrémité supérieure 13 en appui contre la coupelle supérieure 23. Pour un tel ressort 1, la partie centrale est définie par les spires centrales 11 positionnées dans une zone sensiblement comprise entre un tiers de la hauteur et deux tiers de la hauteur du ressort 1. En deux points de fixation diamétralement opposés d'une des spires centrales 11, est fixé un dispositif d'amortissement 3 selon l'invention. Le dispositif d'amortissement 3 est formé dans un matériau ayant un comportement globalement visco-élastique et comprend une partie centrale 31 comportant une ouverture traversée par la tige 24 de l'amortisseur 2, se prolongeant par deux branches 32 alignées symétriquement de part et d'autre de la partie centrale 31. Chaque extrémité libre des deux branches 32 comporte une ouverture traversée par une des spires centrale 11 du ressort 1. Le dispositif d'amortissement 3 forme ainsi un lien visco-élastique entre une spire centrale 11 et la tige 24 de l'amortisseur 2. La figure 2 présente une vue en coupe, de dessus, du ressort de suspension 1 et de la tige 24 de l'amortisseur 2, coupés au niveau d'une des spires centrales 11 du ressort 1 recevant le dispositif d'amortissement 3 selon l'invention. Le dispositif d'amortissement 3 ainsi positionné présente un axe d'amortissement privilégié des oscillations transversales du ressort, suivant la direction de ces deux branches 32. Lorsqu'il se crée dans le ressort 1 des oscillations transversales, une partie de ces oscillations créent un déplacement des spires centrales 11 suivant cette direction privilégiée, faisant varier la distance entre les points d'attaches du dispositif d'amortissement 3 sur la spire 11 du ressort 1 et l'axe de l'amortisseur 24. Cette variation de distance crée une déformation du dispositif d'amortissement 3, dont le comportement viscoélastique en s'opposant à cette déformation amortit les oscillations du ressort 1. Suivant le matériau visco-élastique utilisé pour réaliser le dispositif d'amortissement 3, ainsi qu'en fonction de son dimensionnement, le dispositif d'amortissement 3 amortira plus ou moins fortement l'amplitude des oscillations. Un tel dispositif d'amortissement 3 présente ainsi une bande de fréquences, dont l'étendue et la position dans le spectre varient notamment en fonction de ses dimensions et du matériau utilisé, dans laquelle la dissipation des oscillations se produit de manière préférentielle. Le but étant que la bande de fréquences privilégiée sur laquelle travail le dispositif d'amortissement 3 soit centrée au voisinage des fréquences de résonance transversales du ressort 1 que l'on souhaite amortir. Bien entendu il est aussi possible de mettre plusieurs dispositifs d'amortissement 3 sur un même ressort 1, orientés préférentiellement suivant des directions différentes et permettant de traiter un maximum de directions radiales suivant lesquelles l'on souhaite amortir les oscillations transversales du ressort 1. De même au lieu de mettre plusieurs dispositifs d'amortissement 3, il aussi est possible de n'en positionner qu'un seul mais comportant plus de deux branches permettant d'amortir plusieurs directions privilégiées. La figure 3 représente une vue en coupe, de dessus, du ressort de suspension 1 et de la tige de l'amortisseur 24, coupés au niveau d'une des spires centrales 11 et recevant un dispositif d'amortissement 4 selon un deuxième mode de réalisation de l'invention. Dans ce deuxième mode de réalisation, le dispositif d'amortissement 4 est constitué d'une bande en matière visco-élastique, par exemple en caoutchouc, comportant une partie centrale 41 dans laquelle est formée une encoche alignée dans le sens de la longueur, traversant dans son épaisseur la bande en caoutchouc. Une fois le dispositif mis en position, l'encoche est traversée par la tige 24 de l'amortisseur 2. Les extrémités libres 41 du dispositif d'amortissement 4 forment des boucles permettant son accrochage sur une spire centrale 11. Lors du montage du dispositif d'amortissement 4 sur une spire centrale 11, le ressort 1 n'est pas encore positionné en compression entre les deux coupelles 22 et 23, minimisant le diamètre de cette spire centrale 11 et facilitant le montage du dispositif d'amortissement 4. Une fois le ressort 1 mis en compression entre les deux supports 22 et 23, le diamètre de la spire centrale 11 augmente, mettant sous tension le dispositif d'amortissement 4. Lors de cette élongation, les parois latérales de l'encoche se resserrent contre la tige 24 de l'amortisseur 2, maintenant en position la partie centrale 41 du dispositif d'amortissement 4. La figure 4 représente une vue en coupe, de dessus, du ressort de suspension 1 et de la tige de l'amortisseur 24, coupés au niveau d'une des spires centrales 11 recevant un dispositif d'amortissement 5 selon un troisième mode de réalisation de l'invention. Dans ce troisième mode de réalisation, le dispositif d'amortissement 5 est constitué d'une longue et fine bande 51 en matière visco-élastique, s'enroulant alternativement, en formant des boucles, autour d'un tronçon d'une spire centrale 11 et de la tige 24 de l'amortisseur 2. Les différents tronçons autour desquels est enroulée la bande 51 sur la spire centrale 11 sont espacés d'un angle de 120° formant trois directions d'amortissement privilégiés. Les deux extrémités de la bande 51 sont reliées entre elles par un manchon, ou tout autre dispositif de jonction, 52. Dans l'exemple présenté, la bande 51 relie trois sections de la spire centrale 11 avec la tige 24 de l'amortisseur 2, mais le nombre de sections peut varier. De même il est possible de positionner une telle bande 51 sur différents étages de spires présentes dans la zone centrale du ressort. Bien entendu les différents modes de réalisation mis en oeuvre ci-dessus ne présentent aucun caractère limitatif et d'autres détails et améliorations peuvent être apportés à l'invention, sans pour autant sortir du cadre de l'invention telle que revendiquée. REVENDICATIONS1. Véhicule, notamment véhicule automobile, comportant un élément de suspension (2) reliant une roue du véhicule à la structure du véhicule, un premier support (22) solidaire de la structure du véhicule, un second support (23) solidaire de l'élément de suspension (2), positionné en regard du premier support (22), et un ressort hélicoïdal (1) en appui entre le premier (22) et le second (23) support, ledit ressort (1) comportant une première spire d'extrémité (12) en appui contre le premier support (22), une seconde spire d'extrémité (13) en appui contre le second support (23) et au moins une spire intermédiaire (11) positionnée entre ladite première (12) et seconde (13) spire d'extrémité, ledit véhicule comportant en outre un dispositif d'amortissement des oscillations transversales du ressort (1), caractérisé en ce que le véhicule comporte un axe (24) solidaire du premier (22) ou du second (23) support, se prolongeant longitudinalement dans le ressort (1), coopérant avec le dispositif d'amortissement des oscillations (3) du ressort (1) qui s'étend suivant une direction sensiblement radiale du ressort (1), pour exercer en permanence sur ladite spire intermédiaire (11) un effort de traction sensiblement radial, permettant d'amortir les oscillations transversales du ressort (1). 2. Véhicule selon la revendication 1, caractérisé en ce que la spire intermédiaire (11) est positionnée, suivant la direction longitudinale du ressort (1), dans une zone sensiblement centrale du ressort (1). 3. Véhicule selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le premier support (22) est solidaire du corps principal (21) d'un amortisseur (2) dans lequel coulisse un piston, l'axe (24) étant formé par une tige reliant le piston au second support (23). 4. Véhicule selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif d'amortissement des oscillations transversales (3) du ressort (1) est formé dans un matériau visco-élastique tel que du caoutchouc ou de l'élastomère. 5. Véhicule selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif d'amortissement des oscillations transversales (3) du ressort (1) comporte une première partie (31) en appui contre l'axe (24) etune deuxième partie (32) en appui contre la spire intermédiaire (11) du ressort (1). 6. Véhicule selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le dispositif d'amortissement des oscillations (3) du ressort (1) comporte une troisième partie (32) en appui contre ladite spire intermédiaire (11) du ressort (1), ladite troisième partie (32) étant positionnée de manière diamétralement opposée à ladite deuxième partie (32). 7. Véhicule selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif d'amortissement des oscillations (3) du ressort (1) comporte une multitude de points de fixation sur une ou plusieurs spires intermédiaire (11), lesdites spires intermédiaire (11) étant positionnées, suivant la direction longitudinale du ressort (1), dans une zone sensiblement centrale dudit ressort (1). 8. Dispositif d'amortissement d'oscillations (3) destiné à être positionné entre au moins une spire intermédiaire (11) d'un ressort de suspension (1) et un axe (24) se prolongeant entre les spires dudit ressort de suspension (1) d'un véhicule selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est formé dans un matériau visco-élastique tel que du caoutchouc ou de l'élastomère. 9. Dispositif d'amortissement d'oscillations (3, 4) selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comporte une partie centrale (31, 41) dans laquelle est formée une ouverture destinée à être traversée par ledit axe (24) et deux parties latérales formant deux branches opposées (32) se prolongeant de la partie centrale (31), dont les extrémités libres sont adaptées pour être solidarisées à ladite spire intermédiaire (11) du ressort (1). 10. Dispositif d'amortissement d'oscillations (4) selon la revendication 9, caractérisé en ce que ladite partie centrale (41) et lesdites parties latérales sont constituées d'une unique bande visco-élastique de largeur constante. 11. Dispositif d'amortissement d'oscillations (5) selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comporte une bande (51), présentant une longueur adaptée pour former au moins une boucle autour dudit axe (24) et de ladite spireintermédiaire (11) avec les deux extrémités de la bande (51) pouvant se rejoindre, et des moyens de fixation permettant de solidariser les deux extrémités de la bande une fois rejointes.