FR3007478A1 - Dispositif a ressorts d’une suspension dans un vehicule automobile - Google Patents

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Christophe Monteil
Jean Marc Allegre
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Abstract

Ce dispositif à ressorts (1) d'une suspension d'un véhicule automobile comprend un appui inférieur (6), un appui supérieur (5) et un premier ressort hélicoïdal (2) comportant une spire supérieure et une spire inférieure, positionné entre l'appui inférieur (6) et l'appui supérieur (5). Ce dispositif à ressorts (1) comprend en outre : - un second ressort hélicoïdal (3) comportant une spire supérieure et une spire inférieure, positionné entre l'appui inférieur (6) et l'appui supérieur (5) ; et - une pièce de liaison (4) entre la spire inférieure du premier ressort (2) et la spire supérieure du second ressort (3).

Description

DISPOSITIF A RESSORTS D'UNE SUSPENSION DANS UN VEHICULE AUTOMOBILE La présente invention se rapporte à dispositif à ressorts d'une suspension dans un véhicule automobile. L'invention appartient au domaine des suspensions pour véhicules automobiles. Certaines suspensions pour véhicule automobile comprennent une jambe de force. Cette jambe de force est elle-même formée d'un amortisseur et d'un ressort hélicoïdal maintenu entre un appui supérieur et un appui inférieur respectivement liés aux parties supérieure et inférieure de l'amortisseur. La jambe de force assure le lien entre la caisse du véhicule et la fusée d'une roue de ce véhicule. Le ressort permet de porter la charge du véhicule et assure également le confort vertical du véhicule en filtrant les inégalités de la route. Dans une telle suspension, l'appui inférieur du ressort est positionné au-dessus du pneumatique, tandis que l'appui supérieur est positionné sous la caisse du véhicule. Le choix du ressort est donc contraint par le volume disponible entre la caisse du véhicule et le haut de la roue. Dans le cas de l'utilisation de pneumatiques de grand diamètre, ce volume disponible est réduit. Le débattement du ressort est également contraint par la longueur minimale, ou course morte, du ressort lorsqu'il est totalement comprimé.
Cette longueur minimale du ressort totalement comprimé correspond généralement à une position dans laquelle les spires du ressort sont quasiment jointives sans être en contact les unes avec les autres, pour éviter la dégradation du ressort. On connaît du document FR-2-923-183-A1 une suspension de véhicule automobile comportant un ressort hélicoïdal dont certaines spires ont un diamètre plus faible afin de permettre leur imbrication dans des spires de plus grand diamètre lors de la compression du ressort. Cette caractéristique permet de réduire l'encombrement du ressort en augmentant son débattement.
Un tel ressort présente plusieurs inconvénients. La conception et la réalisation du ressort, dont le diamètre des spires est variable, sont notamment complexes et coûteuses.
En outre, un tel ressort présente des contraintes plus élevées dans son fil et des risques accrus de coincement d'objets (cailloux, résidus métalliques ...) dans les spires de plus faible diamètre, ce qui pourrait endommager la peinture du ressort, avec des risques d'oxydation et finalement de rupture. Par ailleurs, si on souhaite modifier l'assiette du véhicule, le dispositif de l'art antérieur connu nécessite de concevoir un nouveau ressort de caractéristique différente. L'invention a pour but de remédier aux inconvénients de l'art antérieur au moyen d'un dispositif à ressorts comportant deux ressorts hélicoïdaux liés par une pièce de liaison. Dans ce but, la présente invention propose un dispositif à ressorts d'une suspension d'un véhicule automobile comprenant un appui inférieur, un appui supérieur et un premier ressort hélicoïdal comportant une spire supérieure et une spire inférieure, positionné entre cet appui inférieur et cet appui supérieur, ce dispositif étant remarquable en ce qu'il comprend en outre : - un second ressort hélicoïdal comportant une spire supérieure et une spire inférieure, positionné entre l'appui inférieur et l'appui supérieur mentionnés précédemment, la spire inférieure du premier ressort étant disposée plus bas que la spire supérieure du second ressort ; et - une pièce de liaison en contact avec la spire inférieure du premier ressort et la spire supérieure du second ressort. Ainsi, l'invention permet d'augmenter par une conception et une réalisation simples le débattement du dispositif dans un volume réduit. Selon une caractéristique particulière, les premier et second ressorts sont au moins partiellement insérés l'un dans l'autre. Ainsi, un ressort étant au moins partiellement inséré dans l'autre, le volume occupé par le dispositif est d'autant plus réduit.
Selon une caractéristique particulière, les diamètres respectifs des spires des premier et second ressorts sont constants. Ainsi, la conception et la réalisation de l'invention sont peu coûteuses. Selon une caractéristique particulière, le premier ressort a un diamètre de spires inférieur au diamètre de spires du second ressort.
Selon une caractéristique particulière, le premier ressort et le second ressort sont concentriques.
Selon une caractéristique particulière, le premier ressort a une raideur différente de celle du second ressort. Cette caractéristique offre davantage de possibilités pour le réglage de la raideur du dispositif selon l'invention. En particulier, lors de l'utilisation de ce dispositif dans une suspension d'un train arrière d'un véhicule, tel qu'un véhicule utilitaire avec des variations de charge importantes, la raideur peut alors varier avec la charge. Selon une caractéristique particulière, la pièce de liaison est composée d'un cylindre dont une extrémité est recourbée vers l'intérieur et dont l'autre l'extrémité est recourbée vers l'extérieur de ce cylindre. Ainsi, il est possible, pour faire varier l'assiette du véhicule, de modifier la longueur du dispositif avec une pièce de liaison de longueur différente. Selon une caractéristique particulière, lorsque la pièce de liaison est en contact avec l'appui inférieur mentionné plus haut, le second ressort est totalement comprimé. Cette dernière caractéristique permet d'optimiser l'encombrement du dispositif tout en permettant que le second ressort puisse se comprimer en totalité. Dans le même but, l'invention a aussi pour objet une jambe de force d'une suspension d'un véhicule automobile comprenant une partie inférieure et une partie supérieure d'un amortisseur, cette jambe de force comportant un tel dispositif, l'appui supérieur de ce dispositif étant lié à cette partie supérieure et son appui inférieur étant lié à cette partie inférieure. L'invention a également pour objet un véhicule automobile comportant une telle jambe de force. L'invention sera mieux comprise et d'autres aspects et avantages apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit d'un mode particulier de réalisation, donné à titre d'exemple nullement limitatif et en référence aux dessins qui l'accompagnent, dans lesquels : - la figure 1 est une vue en coupe d'un dispositif à ressorts selon l'invention ; et - la figure 2 est une vue en coupe d'un dispositif à ressorts selon l'invention lorsqu'il est totalement comprimé ; et - la figure 3 est une vue en coupe d'une jambe de force comportant un dispositif à ressorts selon l'invention.
Conformément à l'invention, le dispositif à ressorts 1 de la figure 1 est constitué d'un premier ressort hélicoïdal 2, d'un second ressort hélicoïdal 3, d'une pièce de liaison 4, d'un appui supérieur 5 et d'un appui inférieur 6. Le premier ressort 2 et le second ressort 3 comportent chacun une spire supérieure et une spire inférieure. Les premier et second ressorts 2, 3 sont positionnés entre l'appui inférieur 6 et l'appui supérieur 5. Selon le mode particulier de réalisation de la figure 1, le premier ressort 2 et le second ressort 3 ont un diamètre de spire constant. Le premier ressort 2 et le second ressort 3 sont au moins partiellement insérés l'un dans l'autre et la spire inférieure du premier ressort 2 est disposée plus bas que la spire supérieure du second ressort 3. Ainsi, selon le mode de réalisation non limitatif de la figure 1, dans lequel le premier ressort 2 a un diamètre de spire inférieur à celui du second ressort 3, le premier ressort 2 se trouve au moins partiellement inséré dans le second ressort 3. Le premier ressort 2 et le second ressort 3 peuvent par exemple être concentriques, comme représenté sur la figure 1. La spire supérieure du premier ressort 2 est en contact avec l'appui supérieur 5 et sa spire inférieure est en contact avec la pièce de liaison 4.
La spire inférieure du second ressort 3 est en contact avec l'appui inférieur 6 et sa spire supérieure est en contact avec la pièce de liaison 4. La pièce de liaison 4 est donc disposée entre le premier ressort 2 et le second ressort 3, en contact avec la spire inférieure du premier ressort 2 et la spire supérieure du second ressort 3.
De manière préférentielle, la pièce de liaison 4 est composée d'un cylindre dont une extrémité est recourbée vers l'intérieur et dont l'autre l'extrémité est recourbée vers l'extérieur de ce cylindre. Ainsi, une extrémité du ressort de plus faible diamètre, correspondant au premier ressort 2 dans le mode de réalisation représenté par la figure 1, se trouve en appui sur la partie de la pièce de liaison 4 recourbée vers l'intérieur. A l'inverse, le ressort de plus grand diamètre, correspondant au second ressort 3 dans le mode de réalisation représenté par la figure 1, se trouve en appui sur la partie de la pièce de liaison 4 recourbée vers l'extérieur. Le premier ressort 2 a une raideur K1 et le second ressort 3 a une raideur K2.
Les raideurs K1 et K2 peuvent avantageusement avoir des valeurs différentes, mais peuvent également être de valeurs identiques. Le premier ressort 2 étant en série avec le second ressort 3, la raideur équivalente K' du dispositif à ressorts hélicoïdaux est donnée par l'équation suivante : 1 / K' = 1 / K1 + 1 / K2 Sur la figure 2, on peut voir le dispositif à ressorts 1 selon l'invention lorsqu'il est totalement comprimé. De manière avantageuse, la hauteur de la pièce de liaison 4 est telle que lorsque la pièce de liaison 4 est en contact avec l'appui inférieur 6, le second ressort 3 est totalement comprimé dans l'espace situé entre le point d'appui de ce ressort 3 sur la pièce de liaison 4 et son point d'appui sur l'appui inférieur 6. Par l'expression ressort totalement comprimé on entend une position dans laquelle les spires du ressort sont quasiment jointives sans être en contact les unes avec les autres, pour éviter la dégradation du ressort. La jambe de force sur la figure 3 comporte un amortisseur et un dispositif à ressorts 1 conforme à l'invention. L'amortisseur est constitué d'une partie inférieure 8 et d'une partie supérieure 7 coulissant l'une dans l'autre. La partie supérieure 7 peut par exemple coulisser dans la partie inférieure 8, ainsi que représenté sur la figure 3, mais l'inverse est également possible. Ainsi que cela est habituellement le cas dans une suspension de type pseudo Mac-Pherson, la partie supérieure 7 peut, à titre d'exemple non limitatif, être liée à la caisse d'un véhicule et la partie inférieure 8 à la fusée d'une roue de ce véhicule. Cette caisse et cette fusée de roue ne sont pas représentées sur la figure 3. L'appui supérieur 5 est alors lié à la partie supérieure 7 de l'amortisseur et l'appui inférieur 6 est lié à la partie inférieure 8 de l'amortisseur. Selon un autre mode de réalisation particulier non représenté sur les figures, le dispositif à ressorts 1 selon l'invention peut être installé sur un essieu arrière à traverse déformable. Ainsi, un dispositif à ressorts conforme à l'invention, une jambe de 35 force ou un véhicule comportant un dispositif à ressorts conforme à l'invention, sont conçus et réalisés de façon économique avec un débattement maximisé dans un encombrement réduit. En outre, on peut faire varier l'assiette du véhicule en modifiant la longueur de la pièce de liaison 4.

Claims (10)

  1. REVENDICATIONS1. Dispositif à ressorts (1) d'une suspension d'un véhicule automobile comprenant un appui inférieur (6), un appui supérieur (5) et un premier ressort hélicoïdal (2) comportant une spire supérieure et une spire inférieure, positionné entre ledit appui inférieur (6) et ledit appui supérieur (5), caractérisé en ce qu'il comprend en outre : - un second ressort hélicoïdal (3) comportant une spire supérieure et une spire inférieure, positionné entre ledit appui inférieur (6) et ledit appui supérieur (5), la spire inférieure dudit premier ressort (2) étant disposée plus bas que la spire supérieure dudit second ressort (3) ; et - une pièce de liaison (4) en contact avec la spire inférieure dudit premier ressort (2) et la spire supérieure dudit second ressort (3).
  2. 2. Dispositif à ressorts selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits premier (2) et second (3) ressorts sont au moins partiellement insérés l'un dans l'autre.
  3. 3. Dispositif à ressorts selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les diamètres respectifs des spires desdits premier (2) et second (3) ressorts sont constants.
  4. 4. Dispositif à ressorts selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit premier ressort (2) a un diamètre de spires inférieur au diamètre de spires dudit second ressort (3).
  5. 5. Dispositif à ressorts selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit premier ressort (2) et ledit second ressort (3) sont concentriques.
  6. 6. Dispositif à ressorts selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit premier ressort (2) a une raideur différente de celle dudit second ressort (3).
  7. 7. Dispositif à ressorts selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite pièce de liaison (4) est composée d'un cylindre dont une extrémité est recourbée vers l'intérieur et dont l'autre l'extrémité est recourbée vers l'extérieur dudit cylindre.
  8. 8. Dispositif à ressorts selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lorsque ladite pièce de liaison (4) est en contact avec ledit appui inférieur (6), ledit second ressort (3) est totalement comprimé.
  9. 9. Jambe de force d'une suspension d'un véhicule automobile comprenant une partie inférieure (8) et une partie supérieure (7) d'un amortisseur, caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif à ressorts selon l'une quelconque des revendications précédentes, ledit appui supérieur (5) étant lié à ladite partie supérieure (7) et ledit appui inférieur (6) étant lié à ladite partie inférieure (8).
  10. 10. Véhicule automobile caractérisé en ce qu'il comporte une jambe de force selon la revendication 9.
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