Note : Les descriptions sont présentées dans la langue officielle dans laquelle elles ont été soumises.
CA 02473022 2006-10-25
1
Compresseur de ressorts de suspension de véhicule automobile
La présente invention concerne le domaine de l'ou-
tillage utile au montage et à l'entretien des suspensions
des véhicules automobiles.
Les amortisseurs de véhicules automobiles compren-
nent des ressorts hélicoïdaux qu'il convient de comprimer
pour les séparer de l'organe amortisseur proprement dit ou
pour extraire l'unité de suspension amortie d'un véhicule.
on connaît de nombreux types de compresseurs de
ressorts prévus à cet effet. Tous comportent un vérin (mé-
canique, électrique, hydraulique ou pneumatique) compre-
nant au moins deux éléments mobiles télescopiquement l'un
par rapport à l'autre avec, lié à chaque élément, un or-
gane de préhension destiné à coopérer avec le ressort (une
portion de spire de celui-ci pour chaque organe) pour le
comprimer. Ces différents compresseurs de ressorts se dis-
tinguent les uns des autres d'une part, par les moyens
d'attachement des organes de préhension aux éléments du
vérin et d'autre part, par la forme de ces organes selon
qu'ils comportent une piste continue pour coopérer avec le
ressort (on parlera alors de coupelles) ou qu'ils compor-
tent deux bras fixés et/ou articulés à la partie d'atta-
chement dont certaines extrémités sont en forme de gout-
tière pour accueillir la spire du ressort à traiter (on
parlera alors de griffes comme dans le document EP-A-1 046
469).
Dans le cas des coupelles, au moins la zone mé-
diane de la piste est bordée sur son bord intérieur par
une bavette qui forme une retenue radiale de la spire du
ressort. Dans le cas des griffes, la partie de la mâchoire
qui porte les articulations des bras, comporte une sorte
de crochet (un petit berceau) qui accueille la spire du
ressort et joue le rôle de la bavette ci-dessus.
Chacun de ces deux types de mâchoires possède des
avantages et des inconvénients. Les coupelles offrent un
soutien du ressort sur une ligne de contact le long
de
CA 02473022 2004-07-09
WO 03/057414 PCT/FR02/04524
2
laquelle la charge est mieux répartie que dans le cas des.
griffes où, au mieux trois zones ponctuelles sont au con-
tact du ressort avec, à ces endroits, de fortes concen-
trations de contraintes. Les coupelles sont de géométrig
fixe et imposent de disposer de plusieurs jeux de coupel-
les pour traiter les différentes dimensions de ressorts
qui se rencontrent sur le marché alors que les griffes,
du fait de l'articulation des bras, peuvent embrasser
avec un même jeu une plus grande variété dimensionnel1~e
de ressorts.
Les coupelles comme les griffes sont souvent mal
adaptées à saisir les spires de ressorts de suspension
qui sont voisines des assiettes de leur appui en extrémi-
té. Or, pour certains amortisseurs, il convient de trai-
ter les ressorts au plus près de ces assiettes pour sup-
primer les effets de la détente des spires extrêmes des
ressorts, lors de la compression des spires centrales,
détente qui contrarie le raccourcissement recherché du
ressort pour en permettre le démontage.
Par la présente invention, on entend allier les
avantages des griffes et des coupelles tout en en suppri-
mant la plupart des inconvénients, avec en outre l'avan-
tage de n'avoir à utiliser qu'un jeu de mâchoires pour
intervenir sur la grande majorité des ressorts de suspen-
sion présents sur le marché.
A cet effet l'invention a donc pour objet un com-
presseur de ressorts comprenant un vérin avec un corps et
une tige mobiles télescopiquement l'un par rapport à
l'autre et deux mâchoires-comprenant chacune une partie
d'attachement au vérin et une partie de travail destinée
à venir en prise avec une spire d'un ressort hélicoïdal.
Dans le cas de l'invention, la partie de travail de cha-
que mâchoire comporte une première et une seconde pièces,
la première pièce étant reliée à la partie d'attachement
et définissant un tronçon de piste pour l'appui d'une
CA 02473022 2004-07-09
WO 03/057414 PCT/FR02/04524
3
portion d'une spire de ressort, pourvu le long de son
bord intérieur d'un rebord de retenue de la spire et la
seconde pièce étant en forme de bras, articulé soit à la
première pièce soit à la partie d'attachement, au voisi4
nage d'une extrémité du tronçon de piste autour d'un axe
sensiblement perpendiculaire à la surface de la piste et
formant à son extrémité libre une zone de prise en charge
d'une spire du ressort pouvant être en forme de berceau
ou gouttière ou pouvant comporter un crochet ou rebord àe
retenue radiale de la spire du ressort.
La mâchoire ainsi constituée présente un encom-
brement très inférieur aux coupelles connues tout en of-.
frant un contact important avec la spire du ressort en
prise au niveau du tronçon de piste. En outre, avec une
seule articulation, cette mâchoire est plus résistante
qu'une mâchoire à griffes qui comporte deux articulatiôns
au travers desquelles passe la quasi-totalité de l'effort
de compression, articulations qui sont les endroits méca-
niquement les plus fragiles d'une mâchoire à griffes.
La surface supérieure de la piste peut être en
forme de secteur circulaire de couronne sensiblement
plane et inclinée par rapport à l'axe de la partie d'at-
tachement d'un angle qui correspond sensiblement à l'an-
gle d'hélice que fait chaque spire de ressort. Elle peut
également être en forme hélicoïdale. Elle peut en outre
être orientable autour d'un axe perpendiculaire à l'axe
de la partie d'attachement pour prendre en compte la va-
riation du pas de l'hélice du ressort au cours de sa com-
pression ou décompression.
Par ailleurs le bras formant griffe est articulé
autour d'un axe (sensiblement perpendiculaire à la piste)
dont l'orientation dans l'espace et par rapport à la sur-
face du tronçon de piste sera déterminée de manière que
le berceau ou la gouttière d'extrémité de ce bras se si-
tue grosso-modo dans le prolongement circulaire de la
CA 02473022 2004-07-09
WO 03/057414 PCT/FR02/04524
4
surface de la piste, afin que les points de soutien ap-
partiennent sensiblement à une surface congruente avec
celle de la portion de ressort en contact de laquelle ils
sont lorsque la mâchoire est en prise. La forme du brag
lui-même sera étudiée pour lui conférer le plus de maniâ-
bilité possible.
Dans un mode préféré de réalisation un plan bis-
secteur de la portion de spire de ressort embrassée par
la partie de travail de la mâchoire est situé du côté du
bras par rapport à un plan passant par le centre ou l'axe
du ressort et le centre ou l'axe de la partie d'attache-
ment de la mâchoire au vérin. Cette géométrie particu-.
lière de la mâchoire selon l'invention est celle qui con-
fère au compresseur de l'invention l'adaptabilité la plus
grande aux différents amortisseurs du marché au plan de
l'efficacité de compression. Grâce à ce déport circonfé-
rentiel, en utilisant deux mâchoires identiques sur un
vérin, on obtient une prise du ressort enveloppante qui
est un gage de sécurité.
Par ailleurs, il sera avantageux de prévoir un
tronçon de piste de largeur croissante depuis son extré-
mité libre vers son extrémité voisine de l'articulation
du bras. De cette manière la piste peut accueillir des
ressorts de diamètres différents.
. D'autres caractéristiques et avantages de l'in-
vention ressortiront de la description donnée ci-après
d'un exemple de sa réalisation avec quelques variantes de
détails.
Il sera fait référence aux dessins annexés parmi
lesquels :
- la figure 1 est une vue de la face active d'un
premier mode de réalisation d'une mâchoire selon l'inven-
tion,
- la figure 2. est une vue semblable à celle de la
figure 1 dans laquelle on a représenté en trait poin-
CA 02473022 2004-07-09
WO 03/057414 PCT/FR02/04524
tillé, une seconde mâchoire lorsqu'elle est attachée au
vérin du compresseur de ressort,
- la figure 3 est une vue en coupe selon la ligne
III-III de la figure 1, 1
5 - la figure 4 illustre une forme de réalisation
de la partie d'attachement de la mâchoire de l'invention
à un vérin de compresseur de ressort et une réalisation
particulière de la liaison des parties d'attachement et
de travail de la mâchoire,
- la figure 5 est une représentation schématique
d'une autre forme de réalisation de la mâchoire selon
l'invention dans laquelle le bras est articulé à la par-
tie d'attachement au lieu d'être articulé à la pièce por-
tant le tronçon de piste,
- les figures 6 et 7 sont des schémas illustrant
un compresseur de ressort selon l'invention en prise avec
un amortisseur,
- la figure 8 est une vue extérieure partielle
d'un corps de vérin permettant l'attachement d'une mâ-
choire à deux niveaux.
La mâchoire 1 représentée à la figure 1 comporte
une partie d'attachement 2 à un vérin de compresseur de
ressort et une partie de travail 3 reliée à la partie
d'attachement 2 et destinée à être en prise avec une
spire du ressort à comprimer. La partie de travail 3 est
en deux pièces. Une première pièce 4, ici en une seule
pièce avec la partie d'attachement 2, définit un tronçon
de piste 5 circulaire, plane ou hélicoïdale. A l'une de
ses extrémités 5a, la plus étroite, la piste 5 est sur-
plombée par une patte 6 qui forme un crochet sous lequel
une spire de ressort peut être glissée. Cette patte 6 est
issue du bord interne 5b de la piste 5 qui comporte un
rebord ou une bavette 7 de retenue de la spire du res-
sort. Cette bavette 7 s'étend à la figure tout le long du
bord interne 5b de la piste. Dans une variante non repré-
CA 02473022 2004-07-09
WO 03/057414 PCT/FR02/04524
6
sentée, cette bavette peut n'occuper que la partie cen-
trale de ce bord interne. Sous la patte 6 l'extrémité.5a
du tronçon de piste est creusée (référence 5d) ou biseau-
tée de manière que l'épaisseur de la paroi de la pièce î
qui forme la piste à cet endroit soit progressivement di-
minuée. Ce biseau permet de pouvoir loger l'extrémité Sa
du tronçon de piste au plus loin dans l'angle formé par
une spire de ressort quittant son assiette d'extrémité.
L'autre extrémité 5c du tronçon de piste 5 est plus large
que l'extrémité 5a (dans sa dimension prise radialement),
ce qui lui permet de pouvoir accueillir des ressorts tels
que 8, 9 de diamètre d'enroulement différent.
Au voisinage de l'extrémité Sc, la pièce 4 por-
tant le tronçon de piste 5 possède une chape d'articula-
tion 10 avec un axe ii à l'extérieur de la piste, pour un
bras 12 qui forme la deuxième pièce de la partie de tra-
vail -de la mâchoire et dont l'extrémité libre comporte
deux rebords 13 et 14 qui définissent avec le bras un
berceau ou une gouttière de prise en charge de la spire
du ressort 8 ou 9. Le berceau 13, 14 de ce bras peut être
remplacé par une extrémité possédant, comme l'extrémité
5a du tronçon de piste, une patte en surplomb d'une sur-
face de prise en charge d'une spire de ressort. L'extré-
mité du bras 12 peut, également comme le tronçon de
piste, être d'une épaisseur diminuée progressivement.
L'axe 11 est orienté de manière à être sensiblement per-
pendiculaire à la surface du tronçon de piste 5 de sorte
que le berceau d'extrémité du bras 12 est sensiblement
dans le prolongement de la surface supérieure du tronçon
de piste 5.
La figure 3 est une vue en coupe selon la ligne
III-III de la figure 1 de l'articulation du bras 12 à la
pièce 4. On retrouve sur cette figure les éléments dé-
crits précédemment avec les mêmes références..
On a représenté en trait mixte sur cette figure 1
CA 02473022 2004-07-09
WO 03/057414 PCT/FR02/04524
7
l'une 12' des autres positions possibles du bras autour
de son axe d'articulation il pour illustrer la capacité
de la mâchoire à soutenir des ressorts 8, 9 de diamètre
d'enroulement différent. Le centre du ressort 8 est noté
80 tandis que le centre du ressort 9 est noté 90. On
constate sur la figure que les plans Pi, P2 qui sont res-
pectivement les plans bissecteurs de la partie de spire
des ressorts 8, 9 embrassée par la partie de travail 3
de la mâchoire, sont situés du côté du bras 12 par rap-
port au plan P3 passant par le centre ou l'axe X de la
partie d'attachement et le centre 80, 90 du ressort en
prise.
On constate au vu de la figure 1 que la prise
d'un ressort par une mâchoire selon l'invention, entre
l'extrémité 5a du tronçon de piste et l'extrémité du bras
12 est très largement déportée circonférentiellement par
rapport à un plan tel que P3 qui passerait par le centre
du ressort et le centre de la partie d'attachement. La
mâchoire selon l'invention possède tous les avantages de
la mâchoire déportée faisant l'objet du brevet français
FR 2.674.167 au nom du déposant.
La figure 2 illustre par un schéma sur lequel on
a représenté en trait pointillé en plus de la mâchoire 1,
une mâchoire 1' dans sa position de travail lorsqu'elle
est attelée au vérin de compression du ressort, par exem-
ple à la tige de ce vérin alors que la mâchoire 1 est at-
telée au corps de celui-ci. La mâchoire 1' est, dans le
cas de la figure, identique à la mâchoire 1 mais retour-
née de sorte que les deux surfaces actives des mâchoires
30. 1 et 1' se font face. On constate, au vu de cette figure,
que le ressort 9 est pris entre ces deux mâchoires de ma-
nière très enveloppante, l'angle A au centre du ressort
9, correspondant à l'éteridue des arcs angulaires du res-
sort embrassés par chaque mâchoire, étant supérieur à
180 . Le ressort ainsi comprimé n'a plus tendance à se
CA 02473022 2004-07-09
WO 03/057414 PCT/FR02/04524
8
cintrer au cours de la compression. On notera que cet an-
gle A est d'autant plus grand que le ressort est de plus
faible diamètre. On notera aussi qu'en plus des qualités
dues aux mâchoires circonférentiellement déportées, l'in~
vention offre une facilité accrue de mise en place du
compresseur sur le ressort, grâce au bras qu'au moment du
montage, on peut d'abord éloigner du ressort autour de
son articulation puis l'en rapprocher après avoir correc-
tement mis en place - notamment vers l'assiette d'appui"-
l'un des tronçons de piste.
A la figure 4 on a représenté un mode de réalisa'-
tion d'une partie d'attachement 2 de la mâchoire selon.
l'invention qui se présente sous la forme générale d'un
manchon 20 dont l'évidement central 21 est en forme de U
ouvert latéralement du côté opposé à la partie de travail
3 de la mâchoire. Le manchon 20 comporte à son extrémité
tournée du côté de la face arrière de la partie de tra-
vail, un lamage 22 dont le diamètre intérieur, supérieur
à la largeur de l'évidement central 21, centré sur la
partie demi-cylindrique de l'évidement en U 21, corres-
pond au diamètre extérieur d'une collerette 101 du corps
100 d'un vérin de compression (voir figure 8) alors que
la largeur de l'ouverture en U 21 correspond au diamètre
de la partie 102 de ce corps 100 immédiatement adjacente
à cette collerette 101. Ainsi, lorsque l'on met en place
la mâchoire selon l'invention sur le corps 100 il suffit
de l'enfourcher latéralement sur la partie 102 et de la
faire glisser axialement de manière à faire pénétrer la
collerette 101 dans le lamage 22. Des reliefs sont prévus
soit sur la collerette 101 soit sur la partie 102 du
corps 100 pour former en coopération avec les ailes du U
21 des moyens anti-rotation de la mâchoire par rapport à
ce corps. De manière connue, ces dispositions d'attache-
ment de la mâchoire et du vérin sont reproduites à
l'identique à l'extrémité non représentée de la tige 110
CA 02473022 2004-07-09
WO 03/057414 PCT/FR02/04524
9
de ce vérin qui comporte exactement les mêmes moyens que
ceux décrits ci-dessus.
On notera, au vu de la figure 4, que la pièce 4
de la partie de travail de la mâchoire selon l' inventiori
n'est pas dans une seule pièce avec la partie attachement
2. En effet la liaison entre la pièce 4 et la partie
d'attachement 2 s'opère par une rainure en T 23 de cette
partie d'attachement qui reçoit avec jeu une tête de
liaison 24 de forme complémentaire solidaire de la pièce
4. La partie d'attachement 2 et la pièce 4 sont en outre
reliées l'une à l'autre par un axe 25 qui permet de ren-
dre indissociable ces deux éléments tout en laissant une.
possibilité à la pièce 4 d'osciller par rapport à la par-
tie d'attachement 2 avec un débattement qui sera fonction
du jeu laissé entre la rainure 23 et la tête 24. La par-
tie de travail 3 est alors dite palonnée par rapport à'la
partie d'attachement 2 de la mâchoire. Cette possibilité
de pivotement ou palonnage de la partie de travail permet
à la mâchoire de prendre en compte la variation de l'an-
gle d'hélice du ressort au cours de la compression.
Dans la variante de réalisation représentée à la
figure 5, c'est la partie d'attachement 2 de la mâchoire
qui possède une tête en T 26 alors que la pièce 4 de la
partie de travail de la partie de mâchoire définissant le
tronçon de piste 5, possède une ouverture 27 capable
d'accueillir avec jeu la tête 26. Le palonnage de cette
pièce 4 par rapport à la partie 2 est réalisé comme dé-
crit dans le brevet français du déposant FR 2.653.051,
par le pivotement possible de la pièce 4 sur le pied 26a
de la tête 26 grâce à l'ouverture latérale 27a en forme
de U de l'ouverture 27. Dans cette variante de réalisa-
tion, le bras 12 de la partie de travail est articulé
dans une chape 28 qui est portée par la partie d'attache-
ment 2 de la mâchoire. Par cette variante de réalisation,
on peut d'une part mettre en place des parties 4 diffé-
CA 02473022 2004-07-09
WO 03/057414 PCT/FR02/04524
rentes les unes des autres pour tenir compte d'une géomé7
trie particulière d'installation des ressorts d'amortis-
seurs sous un véhicule (possibilité d'ajuster par inter-
changeabilité des pièces 4 la longueur du tronçon dé
5 piste 5 et sa position par rapport au bras 12 et à l'axe
de la partie d'attachement 2). En outre, le palonnage
est, dans cette variante de réalisation, limité à la
pièce qui porte le tronçon de piste, ce qui permet d'amé-
liorer le contact entre cette piste et la spire du res-
10 sort.
A la figure 6 on a représenté une jambe de force
de suspension de véhicule automobile qui comporte de ma-
nière connue, un corps d'amortisseur pourvu d'une as-
siette 31, une tige d'amortisseur 32, représentée pâr-
tiellement pour la clarté du dessin et qui porte.aussi
une assiette 33 et un ressort 34 comprimé entre les deux
assiettes 31 et 33. On retrouve sur cette figure, schéma-
tisées en traits mixtes, deux mâchoires 1 et 1' d'un com-
presseur de ressort, attelées à un vérin 35. La zone où
le ressort 34 quitte son appui sur l'assiette 31 est no-
tée 36. Le ressort 34 quitte l'assiette 33 dans la zone
37. Les portions de spi-re du ressort 34 embrassées par
les mâchoires 1 et 1' sont respectivement notées 38 et 39
et leur dessin est tramé.
La mâchoire 1 a été représentée dans sa position
où l'extrémité 5a est logée au plus près de la zone 36.
On constate que la même extrémité 5a de la mâchoire 1'
est éloignée de la zone 37 ce qui peut constituer un lé-
ger inconvénient lors de la compression du ressort mais
qui présente l'avantage de laisser au compresseur 35 une
grande latitude angulaire de mise en place autour du res-
sort 34. Cet avantage est sensible lorsqu'il s'agit d'in-
tervenir sous le véhicul'e c'est-à-dire dans un espace
très encombré autour de l'assiette 33 où souvent seule
une petite fenêtre angulaire est disponible pour accepter
CA 02473022 2004-07-09
WO 03/057414 PCT/FR02/04524
11
le vérin.
La figure 7 illustre l'emploi d'une mâchoire l"
au niveau de l'assiette 33 qui n'est pas identique à la
mâchoire 1 mais qui en est la symétrique par rapport à uri
plan passant par l'axe de sa partie d'attachement et par
l' axe des ressorts à saisir (le plan P3 de la figure 1) .
Cette mâchoire 1" permet de saisir le ressort plus près
de la zone 37 que la mâchoire 1' (par l'extrémité libre
de son bras 12) mais l'enveloppement du ressort par le
compresseur est moins important.
Enfin, à la figure 8, déjà partiellement décrite
ci-dessus, on a représenté un corps de vérin 100 possé-
dant deux collerettes 101 définissant deux positions pos-
sibles d'une mâchoire selon l'invention le long de'ce
corps. La partie 102 qui surmonte chacune des collerettes
101 possède un tronçon fileté 103 qui coopère avec un
écrou' 104a, 104b de serrage de la partie d'attachement de
la coupelle contre la collerette 101 correspondante. La
réalisation de ce corps de vérin 100 consiste à réaliser
les tronçons filetés 103 avant ou après avoir rapporté la
collerette 101 la plus éloignée de la tige 110 par tout
moyen de fixation approprié (soudure, brasage, fret-
tage...). On rapporte ensuite l'écrou 104b sur le file-
tage 103 le plus proche de cette collerette en l'ayant
préalablement fendu pour lui faire passer la zone 102 non
filetée la plus proche de la tige 110. Une fois cet écrou
en prise avec le filetage 103, on procède à la fermeture
de sa fente par une soudure 105. On met ensuite en place
comme la précédente la deuxième collerette 101 et on rap-
porte ensuite l'écrou 104a.
On rappellera qu'il existe d'autres moyens pour
mettre en place une mâchoire dans différentes positions
le long d'un corps de vérin de compresseur de ressort
comme par exemple des manchons d'entretoisement décrits
dans le brevet européen EP 398 81.
