Brevet FR3012371A1 — publié le 20150501

COMBINE DE SUSPENSION COMPORTANT UN RESSORT ET UN AMORTISSEUR INTEGRE, TRAVAILLANT EN TRACTION La présente invention concerne un combiné de suspension pour un 5 train de véhicule automobile, ainsi qu'un train arrière et un véhicule automobile équipés de tels combinés. Les véhicules automobiles comportent des trains roulant disposant pour chaque roue d'un ressort et d'un amortisseur, afin d'assurer la suspension. Un type de train arrière connu appelé train à traverse déformable, 10 présenté notamment par le document FR-A1-2888559, comporte un essieu présentant une forme générale en « H », comprenant de chaque coté du véhicule un bras de suspension disposé longitudinalement. L'avant des bras de suspension est relié à la caisse du véhicule par une liaison élastique pouvant pivoter suivant un axe sensiblement transversal, l'arrière de ces bras 15 supportant le moyeu de la roue. La barre centrale du « H » constitue une traverse déformable disposée transversalement, dont chaque extrémité est fixée de manière rigide à l'intérieur des bras de suspension. Cette traverse déformable maintient la géométrie des bras de suspension, tout en assurant par une déformation en 20 torsion suivant son axe, la fonction de barre anti-dévers qui limite l'angle de roulis de la caisse. La caisse du véhicule est supportée par les ressorts de suspension qui prennent appui sur un plateau formant un panier disposé à l'arrière de chaque bras, du côté intérieur. Un amortisseur hydraulique télescopique est 25 généralement installé en parallèle, à l'intérieur ou sur le côté de ce ressort. Un problème qui se pose avec ce type de train arrière est qu'il faut prévoir à la fois un ressort et un amortisseur indépendant pour chaque roue, ces éléments comportant un encombrement ainsi qu'une masse relativement importants. 30 De plus les plateaux arrière supportant les ressorts de suspension, réalisés généralement en tôle suffisamment résistante pour supporter la masse de la caisse du véhicule qui s'applique par les ressorts, sont relativement lourds. Cette masse fixée sur chaque bras, qui peut être de l'ordre de 1,4kg, ajoute du poids au véhicule. De plus étant non suspendue et montée à l'extrémité arrière des bras de suspension, elle décrit un mouvement de grande amplitude lors des oscillations de la suspension. Par ailleurs les ressorts disposés sensiblement verticalement sur le train arrière, occupent une place derrière chaque roue prenant un volume dans le coffre. Il est connu par ailleurs de réaliser un combiné comprenant un ressort entourant un amortisseur hydraulique axial, fixé entre la caisse du véhicule et un bras de suspension, qui travaille en compression. Ce type de combiné travaillant en compression, ne permet pas comme le ressort de suspension fixé à l'arrière du bras présenté ci-dessus, des dispositions particulières dans le véhicule qui nécessitent un travail en traction. La présente invention a notamment pour but d'éviter ces inconvénients de la technique antérieure. Elle propose à cet effet un combiné de suspension pour véhicule automobile comportant un ressort hélicoïdal contenu dans un cylindre extérieur, un amortisseur hydraulique intégré disposé suivant l'axe à l'intérieur de ce ressort, un premier moyen de fixation à une première extrémité du cylindre, et un deuxième moyen de fixation au bout de la tige sortant de la deuxième extrémité de ce cylindre, caractérisé en ce que la tige traversant l'ensemble de l'amortisseur hydraulique, se termine dans le cylindre après l'amortisseur par un appui sur l'extrémité du ressort, ce ressort étant bloqué de l'autre côté par un épaulement intérieur du cylindre disposé à sa deuxième extrémité. Un avantage de ce combiné de suspension et que travaillant en traction avec un écartement des deux moyens de fixation comprimant le ressort, et avec son amortisseur intégré, il constitue un ensemble compact qui peut être fixé entre la caisse du véhicule et la suspension en deux points qui s'écartent quand la suspension est enfoncée. On peut ainsi utiliser de nouvelles implantations sur un train roulant de véhicule qui réduisent la masse et économise de la place. En particulier on peut disposer le combiné sensiblement horizontalement sous la caisse à l'arrière de ce véhicule, avec une fixation proche de l'articulation d'un bras de suspension de manière à le faire travailler en traction. Le combiné selon l'invention peut de plus comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, qui peuvent être combinées entre elles. Avantageusement, le combiné de suspension comporte à ses extrémités des pivots comprenant chacun un axe disposé transversalement. Avantageusement, la tige comporte à son extrémité une rondelle formant l'appui sur la première extrémité du ressort. Avantageusement, l'amortisseur hydraulique comporte un tube présentant son côté inférieur fixé à la deuxième extrémité du cylindre, qui est fermé avec un perçage axial comprenant une étanchéité guidant la partie inférieure de la tige, et son côté supérieur fermé par un bouchon comportant un perçage axial disposant d'une étanchéité, qui guide la partie supérieure de cette tige. L'invention a aussi pour objet un train arrière pour véhicule automobile équipé d'un essieu et de bras de suspension, caractérisé en ce qu'il comporte des combinés de suspension comprenant l'une quelconque des caractéristiques précédentes. En particulier, le train arrière peut comporter un essieu à traverse déformable présentant de chaque côté un bras de suspension longitudinal fixé à l'avant à la caisse du véhicule par une articulation, et une traverse déformable comprenant ses extrémités fixées de manière rigide aux bras de suspension. Avantageusement, le train arrière comporte de chaque côté un combiné de suspension disposé sensiblement longitudinalement dans le véhicule. 3012 3 71 4 Avantageusement, la tige des combinés de suspension est fixée au bras de suspension, à proximité de son articulation. En complément, le train arrière peut comporter de chaque côté deux combinés de suspension. 5 L'invention a de plus pour objet un véhicule automobile disposant de combinés assurant la suspension, comprenant l'une quelconque des caractéristiques précédentes. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques et avantages apparaîtront plus clairement à la lecture de la description ci-après 10 donnée à titre d'exemple, en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue en coupe axiale d'un combiné selon l'invention, qui est comprimé ; - la figures 2 est une vue de ce combiné qui est partiellement détendu ; et 15 - la figure 3 est une vue d'un train arrière comportant de chaque côté deux combinés de suspension de ce type. Les figures 1 et 2 présentent un combiné de suspension 20 comportant un cylindre extérieur 22 disposant d'une tige axiale 28 coulissante qui sort vers le bas de ce cylindre. Le côté supérieur du cylindre 22 comporte un 20 premier moyen de fixation présentant un perçage transversal 26 formant un pivot, le côté inférieur de la tige 28 présentant de même un deuxième moyen de fixation comprenant un perçage transversal 30 formant aussi un pivot. L'extrémité supérieure de la tige 28 dispose d'une rondelle 50 guidée à l'intérieur du cylindre 22, prenant appui sur le côté supérieur d'un ressort 25 hélicoïdal de suspension 52, le côté inférieur de ce ressort prenant appui sur un épaulement intérieur 54 situé à la base de ce cylindre. De cette manière une traction écartant les deux moyens de fixation 26, 30 entraîne une compression du ressort de suspension 52. Un tube 56 disposé à l'intérieur du ressort 52, a son côté inférieur fixé à 30 l'intérieur de l'épaulement 54 se trouvant à la base du cylindre 22, qui est 3012 3 71 5 fermé avec un perçage axial comprenant une étanchéité 60, guidant la partie inférieure de la tige 28 présentant un petit diamètre. Le tube 56 a son côté supérieur fermé par un bouchon 58 comportant un perçage axial disposant d'une étanchéité, qui guide la partie supérieure 5 de la tige 28 présentant un grand diamètre. Un piston 62 fixé vers le bas de la partie de la tige 28 présentant un grand diamètre, coulisse dans le tube 56 avec une étanchéité afin de séparer une chambre supérieure 64 d'une chambre inférieure 66. Le piston 62 comporte des ajustages et des clapets permettant de limiter le passage du 10 fluide d'une chambre à l'autre, pour freiner de manière particulière la course de la tige 28 dans un sens ou dans l'autre afin de réaliser un amortissement du mouvement de la suspension. On réalise ainsi un combiné compact 20 protégé à l'intérieur du cylindre 22, intégrant à la fois le ressort de suspension 52 et l'amortisseur 15 hydraulique permettant un travail en traction lorsque les roues du véhicule remontent. On peut alors disposer ce combiné 20 dans des endroits particuliers du véhicule, qui diffèrent des solutions habituellement utilisées ou l'ensemble travail en compression. La figure 3 présente un essieu 2 comprenant de chaque côté un bras de 20 suspension 4 disposé longitudinalement, et une traverse déformable 6 réalisée en tôle, dont les extrémités sont soudées sur le côté intérieur dans la partie centrale de ces bras. L'extrémité avant de chaque bras 4 reçoit un anneau soudé d'une articulation 8, comprenant un axe disposé transversalement qui est 25 sensiblement aligné sur le plan supérieur de ce bras quand il est horizontal. Les anneaux des articulations 8 reçoivent des articulations élastiques présentant l'axe central fixé sous la caisse du véhicule, afin de permettre un pivotement de l'essieu 2 autour de ces articulations tout en filtrant les vibrations. 30 La partie arrière de chaque bras 4 comporte une platine porte-moyeu 10 perpendiculaire à la direction transversale, formée par une tôle pliée comprenant des renforts latéraux soudés à ce bras, qui dispose de perçages recevant le moyeu de la roue arrière. De chaque côté du train arrière, un premier combiné supérieur 20 présentant un axe principal disposé longitudinalement, a son extrémité avant fixée à l'avant du bras de suspension 4, et son extrémité arrière fixée à la caisse du véhicule. L'axe principal du combiné de suspension 20 est sensiblement dans le plan vertical passant par l'axe médian du bras de suspension 4. Le perçage 30 de la tige axiale 28 est fixée dans une chape avant constituant un pivot, formée par la partie supérieure d'une patte courbée 32 qui est soudée sur le dessus du bras de suspension 4. La patte 32 comprenant sa courbure tournée vers l'arrière, met l'axe 30 de la chape avant au-dessus et nettement en arrière de l'axe de l'articulation 8. Le combiné de suspension 20 est disposé à l'extérieur d'un longeron 34 supportant la tôle du plancher du coffre arrière, et parallèlement à ce longeron avec un écartement suffisant permettant de loger dans ce combiné le ressort de suspension comprenant un diamètre adapté pour donner la force de rappel nécessaire. Le perçage 26 du cylindre 22 reçoit un axe formant un pivot, qui est vissé dans un plot 24 fixé sur le côté extérieur de ce longeron 34. On dispose ainsi le combiné de suspension 20 dans une position supérieure qui est généralement disponible sous le plancher du coffre, derrière les roues arrière. De chaque côté du train arrière un deuxième combiné inférieur 40 similaire au premier, présentant un axe principal disposé longitudinalement, a son extrémité avant fixée à la caisse du véhicule et son extrémité arrière fixée à l'avant du bras de suspension 4. L'axe principal du combiné de suspension 20 est de la même manière sensiblement dans le plan vertical passant par l'axe médian du bras de suspension 4. Le cylindre extérieur 22 a son extrémité avant fixée dans une chape formée par une patte en tôle pliée, vissée sur la face arrière d'une tôle de plancher 14 disposée sensiblement verticalement sous les sièges arrière du véhicule, en arrière des pieds des passagers ce des sièges. La tige axiale 28 comprimant le ressort de suspension quand elle recule, comporte son extrémité arrière fixée à l'intérieur d'une chape formée par deux tôles parallèles soudées à l'avant du bras de suspension 4. L'axe de la chape arrière 30 est sensiblement aligné sur le plan inférieur du bras de suspension 4 disposé horizontalement. On dispose ainsi le deuxième combiné de suspension 40 dans une position relativement haute, permettant de préserver la garde au sol en 10 dessous de ce combiné. Le deuxième combiné 40 disposé à l'intérieur d'un longeron arrière de la caisse du véhicule qui supporte le coffre de cette caisse, et parallèlement à ce longeron avec un écartement suffisant permettant de loger dans ce combiné le ressort de suspension comprenant un diamètre adapté pour 15 donner la force de rappel nécessaire. De plus un espace important est laissé libre à l'arrière de la tôle de plancher vertical 14 entre les deux deuxièmes combinés 40, pour y loger notamment le réservoir de carburant qui se trouve habituellement à cette place. 20 On notera que les axes 26, 30 des pivots des fixations avant et arrière des combinés de suspension 20, 40 disposés transversalement, constituent des articulations qui permettent d'appliquer uniquement un effort de traction axial entre les deux parties mobiles de ce combiné, sans induire d'efforts transversaux, ce qui permet d'éviter des frottements parasites dans le 25 combiné ainsi que des usures prématurées. De plus avec le cylindre extérieur 22 fixé à la caisse du véhicule et la tige 28 fixée au bras de suspension 4, on réduit la masse non suspendue car cette tige dispose d'un poids inférieur à celui du cylindre. Par ailleurs suivant la position du pivot 30 de la tige 28 sur le bras de 30 suspension 4, par rapport à l'axe de l'articulation 8 qui est le point de pivotement de ce bras, on forme un levier qui donne une certaine démultiplication variable entre l'effort appliqué sur la roue, et celui transmis sur le combiné 20 et appliqué sur son ressort de suspension. La force de rappel en retour du bras de suspension 4 vers le bas est aussi variable, on peut l'ajuster pour obtenir des caractéristiques de flexibilité intéressantes. On peut obtenir avec un ressort hélicoïdal du combiné de suspension 20 disposant d'une raideur constante, pour les faibles charges une raideur minimum, puis une raideur de plus en plus grande quand la compression de la suspension augmente. On notera que pour un même débattement du bras de suspension 4, la course de la tige 28 du combiné de suspension 20, 40 est nettement réduite par rapport à celle du ressort de suspension dans le cas d'un montage classique à l'arrière de ce bras, à cause du levier qui peut être court. Cette course réduite de la tige 28 donne un combiné de suspension compact, qui peut aussi permettre un plus grand débattement de la suspension. En variante on peut disposer de chaque côté du train arrière un seul combiné, ou deux combinés agissant en parallèle pour additionner les raideurs de leurs ressorts, en particulier pour les véhicules les plus chargés. REVENDICATIONS1 - Combiné de suspension pour véhicule comportant un ressort hélicoïdal (52) contenu dans un cylindre extérieur (22), un amortisseur hydraulique intégré disposé suivant l'axe à l'intérieur de ce ressort, un premier moyen de fixation (26) à une première extrémité du cylindre, et un deuxième moyen de fixation (30) au bout de la tige (28) sortant de la deuxième extrémité de ce cylindre, caractérisé en ce que la tige (28) traversant l'ensemble de l'amortisseur hydraulique, se termine dans le cylindre (22) après l'amortisseur par un appui (50) sur l'extrémité du ressort (52), ce ressort étant bloqué de l'autre côté par un épaulement intérieur (54) du cylindre disposé à sa deuxième extrémité. 2 - Combiné de suspension selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte à ses extrémités des pivots (26, 30) comprenant chacun un axe disposé transversalement. 3 - Combiné de suspension selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la tige comporte à son extrémité une rondelle (50) formant l'appui sur la première extrémité du ressort (52). 4 - Combiné de suspension selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'amortisseur hydraulique comporte un tube (56) présentant son côté inférieur fixé à la deuxième extrémité du cylindre (54), qui est fermé avec un perçage axial comprenant une étanchéité guidant la partie inférieure de la tige (28), et son côté supérieur fermé par un bouchon (58) comportant un perçage axial disposant d'une étanchéité, qui guide la partie supérieure de cette tige. 5 - Train arrière pour véhicule automobile équipé d'un essieu (2) et de bras de suspension (4), caractérisé en ce qu'il comporte des combinés de suspension (20) réalisés suivant l'une quelconque des revendications précédentes. 6 - Train arrière selon la revendication 5, caractérisé en ce que qu'il comporte un essieu à traverse déformable (2) présentant de chaque côté unbras de suspension longitudinal (4) fixé à l'avant à la caisse du véhicule par une articulation (8), et une traverse déformable (6) comprenant ses extrémités fixées de manière rigide aux bras de suspension. 7 - Train arrière selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce qu'il 5 comporte de chaque côté un combiné de suspension (20) disposé sensiblement longitudinalement dans le véhicule. 8 - Train arrière selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que la tige (28) des combinés de suspension (20) est fixée au bras de suspension (4), à proximité de son articulation (8). 10 9 - Train arrière selon l'une quelconque des revendications 5 à 8, caractérisé en ce qu'il comporte de chaque côté deux combinés de suspension (20, 40). 10 - Véhicule automobile disposant de combinés (20) assurant la suspension, caractérisé en ce que ces combinés sont réalisés suivant l'une 15 quelconque des revendications 1 à 4.