WO2016038274A1 - Dispositif a ressort - Google Patents

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WO2016038274A1
WO2016038274A1 PCT/FR2015/052282 FR2015052282W WO2016038274A1 WO 2016038274 A1 WO2016038274 A1 WO 2016038274A1 FR 2015052282 W FR2015052282 W FR 2015052282W WO 2016038274 A1 WO2016038274 A1 WO 2016038274A1
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WO
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guide rod
support
spring
locking
shoulder
Prior art date
Application number
PCT/FR2015/052282
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English (en)
Inventor
Jean Marc ALLEGRE
Christophe Monteil
Original Assignee
Peugeot Citroen Automobiles Sa
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F1/00—Springs
    • F16F1/02—Springs made of steel or other material having low internal friction; Wound, torsion, leaf, cup, ring or the like springs, the material of the spring not being relevant
    • F16F1/04—Wound springs
    • F16F1/12—Attachments or mountings
    • F16F1/128—Attachments or mountings with motion-limiting means, e.g. with a full-length guide element or ball joint connections; with protective outer cover
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G11/00—Resilient suspensions characterised by arrangement, location or kind of springs
    • B60G11/14—Resilient suspensions characterised by arrangement, location or kind of springs having helical, spiral or coil springs only
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F3/00—Spring units consisting of several springs, e.g. for obtaining a desired spring characteristic
    • F16F3/02—Spring units consisting of several springs, e.g. for obtaining a desired spring characteristic with springs made of steel or of other material having low internal friction
    • F16F3/04—Spring units consisting of several springs, e.g. for obtaining a desired spring characteristic with springs made of steel or of other material having low internal friction composed only of wound springs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2202/00—Indexing codes relating to the type of spring, damper or actuator
    • B60G2202/10—Type of spring
    • B60G2202/12—Wound spring
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2204/00—Indexing codes related to suspensions per se or to auxiliary parts
    • B60G2204/40—Auxiliary suspension parts; Adjustment of suspensions
    • B60G2204/46—Means for locking the suspension
    • B60G2204/4604—Means for locking the suspension mechanically, e.g. using a hook as anticreep mechanism

Definitions

  • the present invention relates to a spring device for a motor vehicle suspension, having at least two states.
  • the object of the invention is to provide means for obtaining a less expensive variable stiffness vehicle suspension.
  • the object of the invention is achieved with a spring device for a motor vehicle suspension, the device having a controlled stiffness spring held between a first support and a second support, and at least one guide rod of the two supports relative to each other by allowing axial translation of the second support relative to the first during deformation of the spring, the second support comprising an axially mobile movable disk, against a means of recall, with respect to the second support and a locking member of the guide rod, as a function of the displacement of the movable disc, to block the axial movement of the guide rod, the guide rod comprising at least a first shoulder, and blocking member being movable between a locking position of the guide rod (corresponding to a first state of the suspension) in which it forms a stop for the shoulder of the guide rod and a retracted position (corresponding to a second state of the suspension) as a function of the position of the movable disc relative to the second support.
  • the spring device may also have at least one of the following additional features:
  • the locking member of the guide rod is constituted by a spring washer having a through hole traversed by the guide rod and being deformable by axial pressure resulting from the approximation of the movable disk of the second support, the deformation of the washer. a spring advancing the edge of the passageway, radially inward, from an initial position allowing free passage to the guide rod, to a locking position in which the edge forms a stop for the shoulder of the stem of guidance;
  • the rod further comprises a second shoulder axially spaced from the first, the locking head then engaging between the two shoulders of the guide rod when the mobile disk is in a predetermined position relative to the second support in which it causes the blocking of the guide rod by the locking head;
  • the return means is a helical spring housed in a recess formed in the second support facing the movable disk and in a recess formed in the movable disk facing the second support;
  • the mobile disk is made at least partially of a ferromagnetic material and the second support comprises an electromagnet cooperating with the mobile disk to alternate the spacing between the second support and the mobile disk between a maximum spacing and a minimum spacing;
  • the device may comprise a permanent magnet
  • the device comprises means able to extend the magnetic field of the electromagnet to the lower housing for the guide rod; the means capable of extending the magnetic field of the electromagnet consist of a non-ferromagnetic material.
  • the object of the invention is also achieved with a motor vehicle comprising a suspension equipped with devices having all or part of the features described above.
  • FIG. 1 is a perspective view from above of a device with two springs arranged in series, a spring is controlled stiffness
  • FIGS. 3 and 4 show a first embodiment according to the invention of control means and controlled members for alternating between a flexible suspension and a firm suspension, in a flexible suspension state
  • FIG. 5 represents the control means and the controlled members of FIGS. 3 and 4 in a firm suspension state
  • FIG. 10 represents the control means and the controlled members of FIG. 9 being changed to the firm suspension state
  • FIG. 11 shows the control means and the controlled members of FIG. 9 in a firm suspension state
  • FIG. 13 represents a perspective view of a variant of the control means of FIG. 9.
  • Figures 1 and 2 show, in two different perspective views, a device having two coaxial springs 2, 4 arranged in series for a motor vehicle suspension.
  • the spring 4 is in a controlled device that allows to inhibit it. When the device is energized, the spring can no longer debate.
  • the combination of two springs in series, one of which can be blocked, provides a set of variable stiffness.
  • the spring 2 is held between an upper annular support 3 integral with an upper end turn of the spring 2 and an intermediate annular support 5 secured to a lower end turn of the spring 2.
  • the spring 4 is held between the intermediate annular support 5 secured to an upper end turn of the spring 4 and a lower annular support 6 integral with a lower end turn of the spring 4.
  • the intermediate support 5 and the lower support 6 are connected to each other, axially movable, by three guide rods 7 arranged around the circumferences of the two supports 5, 6 and fixed, at their upper ends 71, on the intermediate support 5 in upper housings 8.
  • the three rods 7 are housed, axially movable, in lower housings 9 integral with the lower support 6.
  • the three guide rods 7 have a cylindrical shape of revolution and are arranged so that the upper housing 8 by which they are fixed on the intermediate support 5 form, in an axial view on the intermediate support 5, an equilateral triangle.
  • each of the rods 7 is provided with an indexing and the lower support 6 comprises locking means adapted to alternate the passage dimensions of the lower housing 9 between a passage position allowing free movement to the rods of 7 guiding and maintaining the spring 4 its initial stiffness, and a locking position to which the blocking means block the stroke of the guide rods.
  • each of the guide rods 7 comprises a first portion 73 extending over a length L1 from the fixed end 71 and a second portion 74 extending over a length L2, that is to say the remainder of the rod 7, to the free end 72.
  • the locking means have alternately one or the other of two diameters, namely a passage diameter when the spring washer 15 is not loaded and a locking diameter, less than the passage diameter, when the spring washer 15 is crushed.
  • the diameter of passage is greater than the large diameter D1 of the rod 7 so that it can slide in the housing 9 over its entire length and the locking diameter is smaller than the large diameter D1 and greater than the small diameter D2 of the rod 7 so that ci can slide in the housing 9 via the guide 14 only on its second portion 74, that is to say, the small diameter D2.
  • the passage of the first part 73 is then impossible since the shoulder 73 abuts the edge 152 of the through hole 151 of the spring washer 15.
  • the force at which the edge 152 of the through hole 151 of the washer 15 and the shoulder 73 must be able to withstand corresponds to about 10% of the dynamic force that compresses the springs 2, 4 of the spring device when the vehicle comprising such devices moves.
  • the driver When the driver wishes to change the suspension in sport mode, that is to say, make it more firm, it actuates a command provided for this purpose, for example a switch or a voice-activated device, to supply power the electromagnet 12.
  • the electromagnet then moves the movable disc 10 to the lower support 6, for example until the movable disc 10 is in contact with the lower support 6 as shown in the drawings. , and then crushes the spring washer 15.
  • the diameter of the through hole is reduced to the locking diameter, which advances the edge 152 of the through hole 151, seen in projection along the axis the washer 15, radially inwardly of the hole, from an initial position allowing free passage to the guide rod, to a locking position in which the edge forms a stop for the shoulder 75 of the guide rod 7 , and the race of the rod 7 is a insi limited to the portion 74 of the rod 7 having the small diameter D2.
  • the driver wishes to return to the flexible suspension, it stops the power supply of the electromagnet 12, which allows the return spring 13 to move the movable disk 10 of the lower support 6 and to unload and the spring washer 15. This has the consequence that the diameter of the passage hole of the washer 15 becomes the passage diameter allowing free movement to the rod 7 over its entire length.
  • a permanent magnet 20, housed in the lower support 6, is associated with the electromagnet 12 in order to create a bi-stable system which does not consume of energy that when changing from one suspension mode to another: the permanent magnet 20 is calculated to exert, when the mobile disk 10 is close to the lower support 6, a sufficiently large permanent force on the mobile disk 10 to keep it close to the lower support 6 and thereby keep the spring washer 15 crushed and the return spring 13 compressed when the suspension has been put into a firm mode; to return to comfort mode, it is sufficient to send the electromagnet 12 a current in the opposite direction to compensate for the force of the permanent magnet 20 and thus allow the mobile disc 10 to move away from the lower support 6, discharging in this way the spring washer 15.
  • the magnetic field is channeled through the portion 73 of the rod 7, that is to say, having the large diameter D1.
  • the magnetic field arrives near the spring washer 15 so as to cause its crushing only when the shoulder 75 is close. This allows a quieter and easier lock.
  • the lower support 6 comprises a zone 30 extending between the electromagnet 12 and the orifice through which the rod 7, made of a non-ferromagnetic material, for example a resin.
  • the set of pins 40 further comprises a plating spring 403 housed in a cavity 62 formed radially in the lower support 6 and in which is also housed the locking pin 401.
  • the plating spring 403 is inserted between the pin 401 and the bottom of the cavity 62 to ensure that the pin 401 will be well pressed into the groove 77 when it is a question of locking the guide rod 7.
  • the set of pins 40 also comprises an actuator pin 404 secured to the movable disc 10 and extending parallel to the rod 7.
  • the pin 404 has an upper portion 405 with an inclined contact face 406 facing the rear portion 407 of the locking pin 401.
  • the portion 405 of the actuator pin 404 is engaged in an elongate recess 408 of the locking pin 401. Thanks to this arrangement, the position of the locking pin 401 is controlled by the displacement of the mobile disk 10 in the following manner successively represented in FIGS. 9 to 11.
  • the locking pin 401 When the suspension is in a flexible mode, the locking pin 401 is set back with respect to the rod 7 (FIG. 9) and there is a clearance e1 between the head 402 of the locking pin 401 and the rod 7.
  • the pin 401 is held in this position by the actuator pin 404 which is in an upper position because the movable disc 10 is pressed against the lower support 6 by the magnetic field generated by the electromagnet 12.
  • the actuator pin 404 which is in an upper position because the movable disc 10 is pressed against the lower support 6 by the magnetic field generated by the electromagnet 12.
  • the locking pin 401 is released by the descent of the actuator pin 404 obtained by stopping the power supply of the electromagnet 12 and the distance which in As a result of the movable disk 10 of the lower support 6. Following the release of the locking pin 401, the latter comes into contact with the rod 7 (FIG. 10), but the suspension still remains in a flexible mode because the locking pin 401 does not It is not yet engaged in the groove 77. Accordingly, there is a clearance e2 between the contact face 406 of the actuator pin 404 and the contact face 409 of the recess 408.
  • Figure 12 shows the set of pins 40 in a perspective view with the locking pin 401 plated in the groove 77 of the rod 7.
  • Figure 13 shows the set of pins 40 in one. another perspective view with a view of the contact face of the pin head 402 of the locking pin 401. This figure shows more particularly another possible form of the pawn head 402.
  • a vehicle suspension could be designed with the only spring 4 stiffness controlled according to the first embodiment of the invention, while a vehicle suspension with a spring 4 controlled stiffness according to the second embodiment of the invention requires the presence of another spring to obtain a two-state suspension, that is to say two different predetermined stiffnesses.

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Abstract

L'invention porte sur un dispositif à ressort pour une suspension de véhicule automobile, le dispositif ayant un ressort (4) à raideur commandée maintenu entre un premier support et un deuxième support (6), ainsi qu'au moins une tige (7) de guidage des deux supports (6) l'un par rapport à l'autre, le deuxième support (6) comprenant un disque mobile (10) monté axialement mobile par rapport au deuxième support (6) et un organe de blocage (15) intervenant sur au moins un premier épaulement (75) de la tige de guidage (7) par le déplacement du disque mobile (10) pour bloquer le mouvement axial de celle-ci (7), et l'organe de blocage (15) étant disposé mobile entre une position de blocage dans laquelle il forme une butée pour l'épaulement (75) et une position de retrait.

Description

DISPOSITIF A RESSORT
[0001 ] La présente invention concerne un dispositif à ressort pour une suspension de véhicule automobile, possédant au moins deux états.
[0002] Dans une suspension de véhicule automobile, le ressort porte la charge du véhicule. En même temps, le ressort assure, généralement avec un amortisseur, le confort vertical du véhicule en filtrant les inégalités de la route. Les inégalités de la route pouvant varier de manière importante, par exemple entre celles d'une autoroute et celles d'une route de campagne, et étant ressenties de manière différente par exemple en fonction de la vitesse du véhicule ou de la façon de conduire du conducteur du véhicule, des suspensions de véhicule ont été développées qui prennent en compte un nombre important de paramètres. Parmi ces paramètres figurent par exemple l'accélération latérale du véhicule, sa vitesse, l'angle de braquage du volant, ou le choix du conducteur entre une suspension ferme ou souple pour une conduite sportive ou confortable. De telles suspensions permettent d'obtenir une amélioration sensible du compromis entre le confort et la tenue de la caisse par rapport à une solution classique.
[0003] Cependant, de telles suspensions de véhicule sont complexes et coûteuses puisqu'elles nécessitent des amortisseurs continûment variables, de nombreux capteurs, un calculateur et des organes agissant sur l'amortisseur et parfois aussi sur le ressort.
[0004] Le but de l'invention est de proposer des moyens qui permettent d'obtenir une suspension de véhicule à raideur variable moins coûteuse.
[0005] Le but de l'invention est atteint avec un dispositif à ressort pour une suspension de véhicule automobile, le dispositif ayant un ressort à raideur commandée maintenu entre un premier support et un deuxième support, ainsi qu'au moins une tige de guidage des deux supports l'un par rapport à l'autre en permettant une translation axiale du deuxième support par rapport au premier lors d'une déformation du ressort, le deuxième support comprenant un disque mobile monté axialement mobile, à rencontre d'un moyen de rappel, par rapport au deuxième support et un organe de blocage de la tige de guidage, en fonction du déplacement du disque mobile, pour bloquer le mouvement axial de la tige de guidage, la tige de guidage comprenant au moins un premier épaulement, et l'organe de blocage étant disposé mobile entre une position de blocage de la tige de guidage (correspondant à un premier état de la suspension) dans laquelle il forme une butée pour l'épaulement de la tige de guidage et une position de retrait (correspondant à un deuxième état de la suspension) en fonction de la position du disque mobile par rapport au deuxième support.
[0006] Selon le mode de réalisation choisi, le dispositif à ressort peut également avoir l'une au moins des caractéristiques supplémentaires suivantes :
- l'organe de blocage de la tige de guidage est constitué par une rondelle ressort ayant un trou de passage traversé par la tige de guidage et étant déformable par une pression axiale résultant du rapprochement du disque mobile du deuxième support, la déformation de la rondelle ressort faisant avancer le bord du trou de passage, radialement vers l'intérieur, d'une position initiale laissant libre passage à la tige de guidage, vers une position de blocage dans laquelle le bord forme une butée pour l'épaulement de la tige de guidage ;
- l'organe de blocage comporte une tête de blocage adaptée pour se déplacer entre une position initiale laissant libre passage à la tige de guidage, et une position de blocage dans laquelle elle forme une butée pour l'épaulement de la tige de guidage ;
- la tige comprend en outre un second épaulement axialement espacé du premier, la tête de blocage s'engageant alors entre les deux épaulements de la tige de guidage lorsque le disque mobile est dans une position prédéterminée par rapport au deuxième support dans laquelle il provoque le blocage de la tige de guidage par la tête de blocage ; - le moyen de rappel est un ressort hélicoïdal logé dans un évidement formé dans le deuxième support en regard du disque mobile et dans un évidement formé dans le disque mobile en regard du deuxième support ;
- le disque mobile est réalisé au moins partiellement en un matériau ferromagnétique et le deuxième support comprend un électro-aimant coopérant avec le disque mobile pour alterner l'écartement entre le deuxième support et le disque mobile entre un écartement maximal et un écartement minimal ;
- le dispositif comporte trois tiges de guidage réparties sur la périphérie du dispositif ;
- le dispositif peut comprendre un aimant permanent ;
- le dispositif comprend des moyens aptes à étendre le champ magnétique de l'électro- aimant jusqu'au logement inférieur pour la tige de guidage ; - les moyens aptes à étendre le champ magnétique de l'électro-aimant sont constitués par un matériau non ferromagnétique.
[0007] Le but de l'invention est également atteint avec un véhicule automobile comprenant une suspension équipée de dispositifs ayant tout ou partie des caractéristiques décrites ci-avant.
[0008] D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description ci-après d'un mode de réalisation d'un dispositif à ressort selon l'invention.
[0009] La description est faite en référence aux dessins parmi lesquels :
- la figure 1 est une vue en perspective du dessus d'un dispositif à deux ressorts disposés en série dont un ressort est à raideur commandée,
- la figure 2 représente le dispositif de la figure 1 en une perspective du dessous du dispositif,
- les figures 3 et 4 représentent un premier mode de réalisation selon l'invention des moyens de commande et des organes commandés pour alterner entre une suspension souple et une suspension ferme, en état de suspension souple,
- la figure 5 représente les moyens de commande et les organes commandés des figures 3 et 4 en état de suspension ferme,
- la figure 6 représente le blocage obtenu par les moyens de commande et les organes commandés de la figure 5, - la figure 7 représente une première variante de réalisation des moyens de commande de la figure 3,
- la figure 8 représente une seconde variante de réalisation des moyens de commande de la figure 3,
- la figure 9 représente un second mode de réalisation selon l'invention des moyens de commande et des organes commandés pour alterner entre une suspension souple et une suspension ferme, en état de suspension souple,
- la figure 10 représente les moyens de commande et les organes commandés de la figure 9 en cours de changement vers l'état de suspension ferme, - la figure 1 1 représente les moyens de commande et les organes commandés de la figure 9 en état de suspension ferme,
- la figure 12 représente les moyens de commande de la figure 9 en une vue en perspective et
- la figure 13 représente une vue en perspective d'une variante des moyens de commande de la figure 9.
[0010] Les figures 1 et 2 représentent, en deux vues en perspective différentes, un dispositif ayant deux ressorts coaxiaux 2, 4 disposés en série pour une suspension de véhicule automobile. Le ressort 4 est dans un dispositif piloté qui permet de l'inhiber. Quand le dispositif est sous tension, le ressort ne peut plus débattre. L'association des deux ressorts en série, dont un peut être bloqué, permet d'obtenir un ensemble de raideur variable.
[001 1 ] Le ressort 2 est maintenu entre un support annulaire supérieur 3 solidaire d'une spire d'extrémité supérieure du ressort 2 et un support annulaire intermédiaire 5 solidaire d'une spire d'extrémité inférieure du ressort 2. De manière analogue, le ressort 4 est maintenu entre le support annulaire intermédiaire 5 solidaire d'une spire d'extrémité supérieure du ressort 4 et un support annulaire inférieur 6 solidaire d'une spire d'extrémité inférieure du ressort 4. Le support intermédiaire 5 et le support inférieur 6 sont reliés l'un à l'autre, de manière axialement mobile, par trois tiges de guidage 7 disposées autour des circonférences des deux supports 5, 6 et fixées, à leurs extrémités supérieures 71 , sur le support intermédiaire 5 dans des logements supérieurs 8. Du côté de leurs extrémités inférieures 72, les trois tiges 7 sont logées, de manière axialement mobile, dans des logements inférieurs 9 solidaires du support inférieur 6. De préférence, les trois tiges de guidage 7 ont une forme cylindrique de révolution et sont disposées de façon que les logements supérieurs 8 par lesquels elles sont fixées sur le support intermédiaire 5 forment, en une vue axiale sur le support intermédiaire 5, un triangle équilatéral.
[0012] La liaison axialement mobile, par les tiges 7, entre les deux supports 5, 6 permet non seulement un déplacement relatif du support inférieur 6 par rapport au support intermédiaire 5 lors d'une déformation du ressort 4, mais elle permet surtout au conducteur du véhicule automobile de faire alterner la raideur du dispositif à ressorts auquel le ressort 4 appartient, entre deux raideurs différentes et d'alterner ainsi entre une suspension ferme et une suspension souple du véhicule. [0013] A cet effet, chacune des tiges 7 est pourvue d'une indexation et le support inférieur 6 comprend des moyens de blocage adaptés pour faire alterner les dimensions de passage des logements inférieurs 9 entre une position de passage laissant libre course aux tiges de guidage 7 et conservant au ressort 4 sa raideur initiale, et une position de blocage à laquelle les moyens de blocage bloquent la course des tiges de guidage.
[0014] Pour les deux modes de réalisation, les moyens de blocage sont commandés à l'aide d'un électro-aimant 12 disposé dans le support inférieur 6 et un disque mobile 10 en un matériau ferromagnétique, évidé en son centre et disposé en dessous du support inférieur 6. Le disque mobile 10 est fixé de manière axialement mobile sur le support inférieur 6 par des pions 1 1 assurant une distance axiale maximale, appelée ci-après l'entrefer 16, entre le support inférieur 6 et le disque mobile 10.
[0015] Selon le premier mode de réalisation de l'invention, représenté sur les figures 3 à 8, chacune des tiges de guidage 7 comporte une première partie 73 s'étendant sur une longueur L1 à partir de l'extrémité fixe 71 et une seconde partie 74 s'étendant sur une longueur L2, soit sur le restant de la tige 7, jusqu'à l'extrémité libre 72. La première partie 73 ayant un diamètre D1 et la seconde partie 74 ayant un diamètre D2 inférieur au diamètre D1 , la transition entre les deux parties 73, 74 de la tige de guidage 7 constitue un épaulement 75.
[0016] Selon ce même premier mode de réalisation, les moyens de blocage sont agencés dans chacun des logements inférieurs 9 et comprennent un cylindre de guidage 14 avec un collet 141 dépassant du support inférieur 6 du côté du disque mobile 10 et une rondelle ressort 15, également appelée rondelle Belleville, enfermée entre le support 6 et le disque 10. Le pourtour de la rondelle ressort 15 est orienté vers le disque 10 et son trou de passage 151 , délimité par un bord 152, est orienté vers le collet 141 du cylindre de guidage 14. Le cylindre de guidage 14 et la rondelle ressort 15 sont traversés par la tige 7.
[0017] Grâce à la caractéristique typique des rondelles ressort que le diamètre de leur trou de passage dépend de la charge à laquelle les rondelles sont exposées, les moyens de blocage présentent alternativement l'un ou l'autre de deux diamètres, à savoir un diamètre de passage lorsque la rondelle ressort 15 n'est pas chargée et un diamètre de blocage, inférieur au diamètre de passage, lorsque la rondelle ressort 15 est écrasée. Le diamètre de passage est supérieur au grand diamètre D1 de la tige 7 afin que celle-ci puisse coulisser dans le logement 9 sur sa longueur entière et le diamètre de blocage est inférieur au grand diamètre D1 et supérieur au petit diamètre D2 de la tige 7 afin que celle- ci ne puisse coulisser dans le logement 9 via le guide 14 uniquement sur sa seconde partie 74, c'est-à-dire celle ayant le petit diamètre D2. Le passage de la première partie 73 est alors impossible puisque l'épaulement 73 bute sur le bord 152 du trou de passage 151 de la rondelle ressort 15. L'effort auquel le bord 152 du trou de passage 151 de la rondelle 15 et l'épaulement 73 doivent pouvoir résister correspond à environ 10 % de l'effort dynamique qui fait comprimer les ressorts 2, 4 du dispositif à ressorts lorsque le véhicule comportant de tels dispositifs se déplace.
[0018] Cette caractéristique des rondelles ressort est exploitée par le premier mode de réalisation de la présente invention en plaçant une rondelle ressort 15 dans chaque logement inférieur 9 entre le support inférieur 6 et le disque mobile 10. De plus, le support inférieur 6 est pourvu d'un électro-aimant 12 pour rapprocher, sur une commande déclenchée par le conducteur du véhicule dans lequel le dispositif de l'invention est intégré, le disque mobile 10 du support inférieur 6, et d'un ressort de rappel 13 pour éloigner, sur une nouvelle commande déclenchée par le conducteur, le disque mobile 10 du support inférieur 6. Alors que l'électro-aimant 12 est entièrement intégré dans le support inférieur 6, le ressort de rappel 13 est logé et en appui avec sa plus grande partie dans une cavité 61 du support inférieur 6 et avec une petite partie dans une cavité 101 du disque mobile 10. Ainsi, lorsque la suspension est en mode souple, c'est-à-dire lorsque la course des tiges 7 n'est pas limitée à la longueur indexée par l'épaulement 75, le disque mobile 10 est maintenu écarté du support inférieur 6, l'écart étant l'entrefer 16. De cette manière, la rondelle ressort 15 n'est pas sollicitée et le trou de passage est suffisamment grand pour laisser passer librement les deux parties 73, 74 de la tige 7.
[0019] Lorsque le conducteur souhaite changer la suspension en mode sport, c'est-à- dire la rendre plus ferme, il actionne une commande prévue à cet effet, par exemple un interrupteur ou un organe à commande vocale, pour alimenter en courant l'électro-aimant 12. L'électro-aimant déplace alors le disque mobile 10 vers le support inférieur 6, par exemple jusqu'à ce que le disque mobile 10 soit en contact avec le support inférieur 6 comme cela est représenté sur les dessins, et écrase par cela la rondelle ressort 15. Lorsque la rondelle 15 est écrasée, le diamètre du trou de passage est réduit au diamètre de blocage, ce qui fait avancer le bord 152 du trou de passage 151 , vu en projection selon l'axe de la rondelle 15, radialement vers l'intérieur du trou, d'une position initiale laissant libre passage à la tige de guidage, vers une position de blocage dans laquelle le bord forme une butée pour l'épaulement 75 de la tige de guidage 7, et la course de la tige 7 est ainsi limitée à la partie 74 de la tige 7 ayant le petit diamètre D2. [0020] Lorsque le conducteur souhaite retourner à la suspension souple, il arrête l'alimentation électrique de l'électro-aimant 12, ce qui permet au ressort de rappel 13 d'éloigner le disque mobile 10 du support inférieur 6 et de décharger ainsi la rondelle ressort 15. Cela a pour conséquence que le diamètre du trou de passage de la rondelle 15 redevient le diamètre de passage laissant libre course à la tige 7 sur sa longueur entière.
[0021 ] Les figures 3 à 6 représentent successivement les deux états des moyens de blocage et l'alternance entre ces deux états comme suit : Sur les figures 3 et 4, la rondelle ressort 15 n'est pas chargée et le trou de passage 151 présente le diamètre de passage laissant passer librement les deux parties 73, 74 de la tige 7 respectivement avec les diamètres D2 (Figure 3) et D1 (Figure 4). Sur les figures 5 et 6, la rondelle ressort 15 est écrasée et le trou de passage présente le diamètre de blocage ne laissant passer que la partie 74 de la tige 7 mais bloquant la partie 73 ayant le grand diamètre D1 (Figure 6).
[0022] Selon une première variante du premier mode de réalisation représentée sur la figure 7, un aimant permanent 20, logé dans le support inférieur 6, est associé à l'électro- aimant 12 afin de créer un système bi-stable qui ne consomme de l'énergie que lors du changement d'un mode de suspension à l'autre : l'aimant permanent 20 est calculé pour exercer, lorsque le disque mobile 10 est rapproché du support inférieur 6, un effort permanent suffisamment grand sur le disque mobile 10 pour le maintenir rapproché du support inférieur 6 et pour garder ainsi la rondelle ressort 15 écrasée et le ressort de rappel 13 comprimé lorsque la suspension a été mise en mode ferme; pour repasser en mode confort, il suffit d'envoyer à l'électro-aimant 12 un courant en sens contraire pour compenser la force de l'aimant permanent 20 et permettre ainsi au disque mobile 10 de s'écarter du support inférieur 6, déchargeant de cette façon la rondelle ressort 15.
[0023] Selon une seconde variante du premier mode de réalisation représentée sur la figure 8, le champ magnétique est canalisé au travers de la partie 73 de la tige 7, c'est-à- dire celle ayant le grand diamètre D1 . De cette manière, le champ magnétique arrive à proximité de la rondelle ressort 15 afin de ne provoquer son écrasement que lorsque l'épaulement 75 est à proximité. Cela permet un blocage moins bruyant et plus simple. Pour obtenir la canalisation du flux magnétique jusque dans la tige 7, le support inférieur 6 comporte une zone 30 s'étendant entre l'électro-aimant 12 et l'orifice traversé par la tige 7, réalisée en un matériau non ferromagnétique, par exemple une résine.
[0024] Selon un troisième mode de réalisation, la première et la deuxième variante sont associées (aimant plus isolant) afin d'avoir un système bi-stable non bruyant. [0025] Selon le second mode de réalisation de l'invention, représenté sur les figures 9 à 13, l'indexation de chacune des tiges 7 est constituée par deux épaulements 75, 76 axialement espacés l'un de l'autre et délimitant entre eux une gorge annulaire 77 et les moyens de blocage sont formés par une tête de blocage ou de verrouillage d'un ensemble 40 de pions agencé dans ou sur chacun des logements inférieurs 9. Cet ensemble 40 de pions comprend un pion de verrouillage 401 avec une tête de pion 402 formée et située pour s'engager dans la gorge annulaire 77 lorsqu'il s'agit de bloquer la course de la tige 7 dans les deux directions, c'est-à-dire de rendre le ressort 4 inopérant. Selon une variante de réalisation non représentée, la tige 7 est pourvue d'une empreinte orientée vers le pion de verrouillage 401 , cette empreinte remplaçant la gorge annulaire 77.
[0026] Pour pouvoir actionner le pion de verrouillage 401 , l'ensemble de pions 40 comprend en outre un ressort de placage 403 logé dans une cavité 62 formée radialement dans le support inférieur 6 et dans laquelle est également logé le pion de verrouillage 401 . Le ressort de placage 403 est inséré entre le pion 401 et le fond de la cavité 62 afin d'assurer que le pion 401 sera bien plaqué dans la gorge 77 lorsqu'il s'agit de bloquer la tige de guidage 7.
[0027] L'ensemble de pions 40 comprend également un pion actionneur 404 solidaire du disque mobile 10 et s'étendant parallèlement à la tige 7. Le pion 404 comporte une partie supérieure 405 avec une face de contact 406 inclinée orientée vers la partie arrière 407 du pion de verrouillage 401 . La partie 405 du pion actionneur 404 est engagée dans un évidement allongé 408 du pion de verrouillage 401 . Grâce à cet agencement, la position du pion de verrouillage 401 est commandée par le déplacement du disque mobile 10 de la manière suivante représentée successivement sur les figures 9 à 1 1 .
[0028] Lorsque la suspension est en mode souple, le pion de verrouillage 401 est en retrait par rapport à la tige 7 (Figure 9) et il y a un jeu e1 entre la tête 402 du pion de verrouillage 401 et la tige 7. Le pion 401 est maintenu dans cette position par le pion actionneur 404 qui se trouve en une position supérieure du fait que le disque mobile 10 est plaqué contre le support inférieur 6 par le champ magnétique engendré par l'électro- aimant 12. Sur ce point, le positionnement du disque mobile 10 et les effets obtenus par le déplacement du disque sont inversés par rapport au premier mode de réalisation.
[0029] Toutefois, il est facile à comprendre par la description ci-après et les dessins que le positionnement du disque mobile 10 et les effets obtenus par le déplacement du disque peuvent être rendus concordants avec ceux du premier mode de réalisation en inversant l'inclinaison de la face de contact 406 du pion actionneur 404 et de la face de contact correspondante 409 de l'évidement 408.
[0030] Lorsque la suspension doit être changée en mode ferme, le pion de verrouillage 401 est libéré par la descente du pion actionneur 404 obtenue par un arrêt de l'alimentation en courant de l'électro-aimant 12 et l'éloignement qui en résulte du disque mobile 10 du support inférieur 6. Suite à la libération du pion de verrouillage 401 , ce dernier vient en contact avec la tige 7 (Figure 10), mais la suspension reste encore en mode souple car le pion de verrouillage 401 n'est pas encore engagé dans la gorge 77. En conséquence, il y a un jeu e2 entre la face de contact 406 du pion actionneur 404 et la face de contact 409 de l'évidement 408.
[0031 ] C'est seulement lorsque la tige 7 se déplace jusqu'à ce que la gorge 77 vient se situer devant la tête de pion 402 du pion de verrouillage 401 que ce dernier est plaqué dans la gorge 77 par le ressort 403 (Figure 1 1 ) et que la tige de guidage 7 est bloquée.
[0032] Lorsqu'un courant parcourt de nouveau l'électro-aimant 12, le disque mobile 6 est tiré vers le support inférieur 6, ce qui fait remonter le pion actionneur 404 et, par cela, reculer le pion de verrouillage 401 . La tige 7 est à nouveau libre et la suspension retourne au mode souple.
[0033] La figure 12 représente l'ensemble de pions 40 en une vue en perspective avec le pion de verrouillage 401 plaqué dans la gorge 77 de la tige 7. [0034] Et la figure 13 représente l'ensemble de pions 40 en une autre vue en perspective avec une vue sur la face de contact de la tête de pion 402 du pion de verrouillage 401 . Cette figure montre plus particulièrement une autre forme possible de la tête de pion 402.
[0035] On comprend aisément que les deux modes de réalisation de l'invention diffèrent l'un de l'autre en un point qui conditionne leur application. En effet, le premier mode de réalisation confère au ressort 4 deux raideurs différentes selon que la course des tiges de guidage 7 est entièrement libre ou qu'elle est limitée à la longueur indexée. Contrairement à cela, le second mode de réalisation fait alterner l'effet que le ressort 4 produit, entre celui d'un corps élastique et celui d'un corps non élastique.
[0036] Cela signifie dans la pratique qu'une suspension de véhicule pourrait être conçue avec le seul ressort 4 à raideur commandée selon le premier mode de réalisation de l'invention, alors qu'une suspension de véhicule avec un ressort 4 à raideur commandée selon le second mode de réalisation de l'invention nécessite la présence d'un autre ressort pour obtenir une suspension bi-état, c'est-à-dire à deux raideurs prédéterminées différentes.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Dispositif à ressort pour une suspension de véhicule automobile, le dispositif ayant un ressort (4) à raideur commandée maintenu entre un premier support (5) et un deuxième support (6), ainsi qu'au moins une tige (7) de guidage des deux supports (5, 6) l'un par rapport à l'autre en permettant une translation axiale du deuxième support (6) par rapport au premier (5) lors d'une déformation du ressort (4), le deuxième support (6) comprenant un disque mobile (10) monté axialement mobile, à rencontre d'un moyen de rappel (13), par rapport au deuxième support (6) et un organe de blocage (15 ; 401 ) de la tige de guidage (7), en fonction du déplacement du disque mobile (10), pour bloquer le mouvement axial de la tige de guidage (7), caractérisé en ce que la tige de guidage (7) comprend au moins un premier épaulement (75), et en ce que l'organe de blocage (15 ; 401 ) est disposé mobile entre une position de blocage de la tige de guidage (7) dans laquelle il forme une butée pour l'épaulement (75) de la tige de guidage (7) et une position de retrait en fonction de la position du disque mobile (10) par rapport au deuxième support (6).
2. Dispositif selon la revendication 1 , caractérisé en ce que l'organe de blocage de la tige de guidage (7) est constitué par une rondelle ressort (15) ayant un trou de passage (151 ) traversé par la tige de guidage (7) et étant déformable par une pression axiale résultant du rapprochement du disque mobile (10) du deuxième support (6), la déformation de la rondelle ressort (15) faisant avancer le bord (152) du trou de passage (151 ), radialement vers l'intérieur, d'une position initiale laissant libre passage à la tige de guidage (7), vers une position de blocage dans laquelle le bord (152) forme une butée pour l'épaulement (75) de la tige de guidage (7) .
3. Dispositif selon la revendication 1 , caractérisé en ce que l'organe de blocage comporte une tête de blocage (402) adaptée pour se déplacer entre une position initiale laissant libre passage à la tige de guidage (7), et une position de blocage dans laquelle elle forme une butée pour l'épaulement (75) de la tige de guidage (7).
4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la tige (7) comprend en outre un second épaulement (76) axialement espacé du premier (75), la tête de blocage (402) s'engageant alors entre les deux épaulements (75, 76) de la tige de guidage (7) lorsque le disque mobile (10) est dans une position prédéterminée par rapport au deuxième support (6) dans laquelle il provoque le blocage de la tige de guidage (7) par la tête de blocage (402).
5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le moyen de rappel est un ressort hélicoïdal (13) logé dans un évidement (61 ) formé dans le deuxième support (6) en regard du disque mobile (10) et dans un évidement (101 ) formé dans le disque mobile (10) en regard du deuxième support (6).
6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le disque mobile (10) est réalisé au moins partiellement en un matériau ferromagnétique et en ce que le deuxième support (6) comprend un électro-aimant (12) coopérant avec le disque mobile (10) pour alterner l'écartement entre le deuxième support (6) et le disque mobile (10) entre un écartement maximal et un écartement minimal.
7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comporte au moins trois tiges de guidage (7) réparties sur la périphérie du dispositif.
8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comprend un aimant permanent (20) dans le cas où l'on veut un système bistable.
9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (30) aptes à étendre le champ magnétique de l'électro-aimant (12) jusqu'à un logement inférieur (9) pour la tige de guidage (7).
10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que les moyens (30) aptes à étendre le champ magnétique de l'électro-aimant (12) sont constitués par un matériau non ferromagnétique.
1 1 . Véhicule automobile comprenant une suspension équipée de dispositifs selon l'une quelconque des revendications 1 à 10.
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