Brevet FR2085850A1 — publié le 19711231

La présente invention concerne un dispositif de suspension à gaz, à haute pression, pour véhicules à moteur, comprenant soi moins un organe releveur disposé entre la carrosserie du véhicule et un élément qui porte les roues, ayant une chambre de flui-5 de remplie, au moins en partie, d'un gaz, et un accumulateur de fluide qui, d'une part, communique avec l'organe releveur par tan étranglement et, d'autre part, est raccordable à volonté au côté haute pression ou au. côté basse pression d'une centrale d'alimentation en fluide sous pression du véhicule, suivant la 10 longueur désirée de l'organe releveur. On connaît déjà des constructions de ce type dans lesquelles l'accumulateur êt l'organe releveur sont groupés en un seul élément. Cette forme d'exécution présente l'inconvénient que, d'une part, l'organe élévateur a un plus grand encombrement et 15 que, d'autre, le passage faisant communiquer la chambre du fluide de l'organe élévateur avec l'accumulateur doit avoir une section très petite afin de limiter la fréquence des oscillations de la suspension. Dans une autre construction connue du type précité, la 20 chambre du fluide de l'organe releveur est reliée à un. accumulateur du fluide par une valve à gaz actionnée par des impulsions hydrauliques qui lui arrivent par une conduite. Cette forme d'exécution présente l'avantage que le volume de gaz élastique ne diminue pas à mesure que la charge augmente,, de sorte que les 25 propriétés élastiques de la suspension n'en sont pas sensiblement modifiées. Mais, d'autre part, l'utilisation d'une vanne à cinq voies rend cette construction fort coûteuse. Elle présente en outre des difficultés, en ce qui concerne le montage, la purge d'air et le remplissage en gaz. 30 L'invention a pour objet de fournir un dispositif de sus pension élastique à gaz, à haute pression, qui réunit en lui les avantages des dispositifs connus mais dont la construction est moins coûteuse. A cet effet, dans le dispositif de suspension selon 1' 35 invention, 1 * accumulateur de fluide est séparé dans l'ëspace de l'organe releveur et communique avec la chambre de fluide de cet organe par une conduite à section étranglée. Dans une forme d'exécution préférée, une partie remplie de gaz de la chambre du fluide de I 'organe releveur communique par 40 la conduite de liaison précitée avec une partie remplie de gaz 71 12617 2 2085850 de 1 ' accumulateur de fluide. Ce dernier est avantageusement divisé en deux chambres contenant des fluides différents, dont l'une communique avec la chambre du fluide de l'organe releveur et dont l'autre est reliée à la centrale d'alimentation en fluide. 5 Une cloison mobile sépare l'une de l'autre les deux cham bres de l'accumulateur. On obtient ainsi une séparation complète du fluide de la centrale d'alimentation d'une part et, du ou des fluides de l'organe releveur, d'autre part. En particulier, il est possible que la centrale débite un liquide sous pression, 10 tandis que l'accumulateur contient en outre un gaz. De même, l'organe releveur peut être, en partie, rempli d'un liquide, en particulier lorsqu'il doit simultanément remplir des fonctions d'amortisseur. L'organe œLevéur est constitué, de préférence, par un 15 ensemble cylindre-piston. La faible section de passage de la conduite de liaison permet d'utiliser des tuyaux souples de polyamide , qui sont peu côuteux et, pour un diamètre intérieur de quelques dixièmes de millimètre et une 4>aisseur de paroi en rapport, supportent 20 une pression de service supérieure à 100 kg/cm2. Pour augmenter l'effet d'étranglement, on peut prévoir dans la conduite de liaison au moins un filtre en métal fritté ; de préférence, on place un tel filtre à chaque extrémité de la conduite de liaison. 25 On peut aussi prévoir entre la chambre du fluide de l'or gane releveur et l'accumulateur, un passage étranglé à section réglable et/ou obturable. Cette possibilité de réglage permet de modifier à volonté la1caractéristique d'équilibre de pression du système constitué par l'organe releveur et l'accumulateur de 50 fluide . On peut aussi appliquer l'invention à un dispositif dans lequel les chambres de fluide d'au moins deux organes rëleveurs sont raccordées à un accumulateur de fluide commun. Si les deux organes œLeveurs raccordés à un accumulateur 35 commun sont associés respectivement à deux roues qui se trouvent en regard l'une de l'autre transversalement au sens de la marche du véhicule, il est recommandé que la résistance offerte par 1 'étranglement entre un organe releveur et l'autre soit considérablement supérieure à celle offerte par les étranglements 4-0par lesquels les organes releveurscommuniquent avec l'accumula 71 12617 3 2085850 teur. De cette façon, les pressions dans les différents organes releveurs ne s'équilibrent pas facilement dans les virages, ce qui est avantageux du point de vue de la tenue de route. Il est recommandé en outre, lorsque plusieurs organes 5 releveurs sont associés gfan même accumulateur, de prévoir le passage étranglé à section réglable et/ou obturable dans un tronçon commun aux conduites de liaison entre l'accumulateur et les organes releveurs, afin de pouvoir en une seule manoeuvre modifier ou obturer le passage étranglé. 10 II est avantageux que la chambre de l'accumulateur raceor- dable à l'organe releveur puisse être complètement fermée à 1' état non monté. Cette fermeture complète de ladite chambre est facilement réalisable en prévoyant le passage étranglé obturable sur 1 'accumulateur ou sur une pièce montée sur l'accumulateur et 15 en prévoyant une cloison à l'intérieur de l'accumulateur. Ce dernier peut alors, à l'état non monté, être rempli d'une charge de gaz comprimé qui suffit, après montage et raccordement de 1'accumulateur.à l'organe releveur, pour créer dans ce dernier ■une pression de service suffisante, même si la centrale d'alimen-20 tation en fluide sous pression est sans effetf Un avantage particulier de cette forme d'exécution est que l'organe releveur hydraulique peut être monté sans pression. La cloison mobile de l'accumulateur peut être un piston ou une membrane. 25 Au lieu d'un grand accumulateur, on peut prévoir une pluralité d'accumulateurs plus petits. Lorsque la cloison de l'accumulateur est limitée dans ses déplacements par les parois en bout de celui-ci, elle peut travailler en même temps en soupape de pression minimale et en 30 soupape de surpression. De toute façon, l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé, représentant, à titre d'exemples non limitatifs, plusieurs formes d'exécution de ce dispositif : 35 Figure 1 est un schéma de principe d'un dispositif de suspen sion élastique, à gaz, à haute pression, avec régulation de hauteur , selon 1'invention ; Figure 2 est une vue en coupe d'une partie du dispositif de figure 1'accumulateur à piston étant remplacé par un accumu-4-0 lateur à membrane ; 71 12617 4 2085850 Figure 3 est une vue en coupe axiale d'un amortisseur complexe, oléopneumatique et à ressort, monté dans un dispositif selon l'invention ; Figure 4 est une vue en coupe axiale d'une autre forme 5 d'exécution de l'amortisseur de-figure 3j avec possibilité de raccordement au dispositif de suspension selon l'invention. La pompe hydraulique 1_, le réservoir 2 et la soupape de surpression 4 font partie de la centrale d'alimentation en fluide sous pression du véhicule. La vanne de régulation de hau-10 teur ^ est reliée mécaniquement à l'essieu ^1 correspondant du véhicule dont la carrosserie est indiquée par 30» La conduite de fluide aboutit à la chambre du liquide 2^'un accumulateur 6 dont la cloison mobile est constituée par un piston. Ce piston 8 se déplace dans l'enceinte cylindrique de l'accumulateur 15 et sépare la chambre du liqijide 2 d'une chambre du gaz Cette dernière est reliée à la chambre de suspension élastique 1£, 15' par un passage étranglé 10 et les conduites 12. La section du passage étranglée 10 peut être modifiée et obturée par des moyens de réglage 11. Pour augmenter l'effet d'étranglement, des 2 0 filtres en métal fritté 1£ sont montés dans la conduite 12. Dans le cylindre 14, 14', qui est rendu solidaire de la carrosserie 30 par un système d'accrochage 22, 22'; coulisse m piston 17» 17* ■» qui est relié à l'essieu du véhicule par l'intermédiaire de la tige de piston 1^, 1*9' et de l'oreille de fixation 20, 20'. 25 La tige de piston 1£ sort à l'extrémité inférieure du cylindre 14 en traversant le fond 18 et l'étanchéité est assurée aussi bien entre ledit fond et le cylindre qu'entre le fond et la tifce de piston. Le piston 12 joue le rôle d'un amortisseur hydraulique. Pour éviter une émulsification de l'huile, il est prévu 30 une chicane 16. Dans la forme d'exécution représentée à la droite de la figure 1, un piston 23' se déplace axialement dans le cylindre 14' et sépare la chambre du liquide 21' de la chambre du gaz 15'. Les deux ensembles cylindre-piston peuvent être construits de cette manière, aussi bien celui de droite que 35 ce liai de gauche. A la figure 2, l'accumulateur 6 est remplacé par un accumulateur à membrane 25. La chambre du liquide 22, reliée à la centrale hydraulique du véhicule par la conduite est séparée par la membrane 28 de la chambre du gaz 2^. Comme la chambre 9 à la 4-0 figure 1, la chambre du gaz 2^ communique par le passage étranglé 71 12617 5 2085850 10 et les conduites 12 avec les chambres de suspension élastique 12* !£!• - L'installation qui vient d'être décrite est d'une construction très simple et se monte facilement sur un véhicule. On 5 utilise comme organe releveur en principe un amortisseur mono-tubulaire oléopneumatique 14-, 19. La séparation entre la chambre du gaz et celle du liquide n'est nécessaire que lorsque l'amortisseur doit être éventuellement placé dans une position inclinée. En élargissant la partie supérieure du cylindre, comme le 10 montre la partie gauche de la figure 1., on obtient pour une même longueur une chambre du gaz beaucouppLus grande, de sorte que les organes releveurs hydrauliques de ce type peuvent être montés pratiquement sur tous les véhicules, sans modifications importantesr en renforçant simplement les points d'articulation. 15 Le raccordement de la conduite de liaison 12 s'effectue à 1' endroit approprié, comme le montrent les figures 1, 3 et 4, soit par vissage, soit au moyen d'une liaison par emboîtement. Lors de leur montage sur le véhicule, les organes releveurs 14, 1^ ; 14', 19' sont sans pression. L'accumulateur 6, 2& a sa. chambre 20 de gaz remplie de gaz sous pression. L'organe de séparation 8, 28 vient s'appliquer contre la face en bout raccordée à la conduite A l'autre extrémité de l'accumulateur, le passage étranglé est obturé de sorte que la chambre du gaz ^ ou 2^ est entièrement isolée. Après montage de 1'accumulateur sur le véhi-25 cule et après avoir relié les organes releveurs 14, 14* au passage étranglé 10 par les conduites 12, oh ouvre le système de réglage 11; et le gaz sous pression contenu, dans 1'accumulateur vient remplir la chambre de gaz 15* 15* des organes releveurs'. La pression de remplissage de 1'accumulateur S* 26 doit être 30 suffisante pour qu'il s'établisse dans le dispositif, après remplissage des chambres 1j?, 15 ' i une pression minimale appropriée à la charge du véhicule. La chambre du liquide 7, 27, de l'accumulateur communique avec la centrale hydraulique du véhicule par la conduite £ et la soupape de régulation de hauteur °5. 35 Les faces en.bout de l'accumulateur sont indiquées par ^2 et 33» Grâce à la séparation entre le circuit de fluide de la centrale hydraulique et le fluide de l'amortisseur, il n'est pas nécessaire d'adapter l'un à l'autre ces fluides. En outre, aucune impureté ne peut pénétrer dans le circuit de la centrale 40 hydraulique^ de sorte que le fluide de celle-ci remplit toutes 71 12617 6 2085850 les conditions pour une servo-wdirection. Dans la position du véhicule à un niveau normal représentée à la figure % la chambre du gaz 15% "15* % en raison du fort étranglement à travers la conduite 12 et le filtre 1j5, joue 5 seule le rôle de chambre de suspdneion élastique. La soupape de régulation de hauteur est en position fermée. Si l'on charge le véhicule, la tige de piston 12 rentre dans 3a cylindre 14 et la chambre 1£ devrait logiquement diminuer de volume proportionnellement à l'augmentation de la pression. 10 Mais grâce à la liaison articulée 35 entre l'essieu 30 et 1' obturateur £4 de la vanne celle-ci établit la communication entre la conduite de refoulement de la pompe 1_ et la conduite J? et, par conséquent, laisse passer le liquide en direction de la chambre 2» £2 25 Lorsqu'on décharge le véhicule, la tige de piston sort du cylindre et la chambre du gaz augmente de volume. Mais en même temps, la chambre du liquide 2» £-2 *^e l'accumulateur est reliée par la conduite £ et la vanne de régulation ^ à la conduite de retour au réservoir 2. De ce fait, la pression dangla 3) chambre du liquide 2» 22 diminue, ce qui provoque une diminution de la pression et une augmentation du volume de la chambre 9, 29» Par les conduites 12, la pression dans les chambres de gaz 15% 15' diminue jusqu'à ce que la faible charge restante du véhicule puisse ramener à la hauteur normale la carrosserie relativement 35 à l'essieu, ce qui provoque la fermeture de la vpne pour le liquide qui reflue vers le réservoir. Dans le cas d'une surehacge éventuelle, par suite de 1* apport de liquide dans les chambres 2» £2» 1& cloison mobile (piston ou membrane) est amenée dans sa position extrême déter-4-0 minée par la face en bout 32. De cette façon, malgré l'augmenta 71 12617 7 2085850 tion de la pression dans la chambre de liquide 2» i=Z» la pression dans le dispositif de suspension ne peut continuer d' augmenter dans la présence d'une vanne de surpression supplémentaire, ce qui protège les circuits du dispositif contre les 5 surcharges. En outre, la surcharge est nettement visible par l'affaissement de la carrosserie du véhicule. Même en cas de panne de la centrale hydraulique, l'effet de suspension élastique reste maintenu, "bien qu'avec me caractéristique différente. Dans ce cas, la cloison mobile (piston 10 ou membrane) vient s'appliquer contre la paroi en bout gg, sur le côté arrivée du liquide. Le circuit hydraulique continue donc de former un tout isolé. La différence de pression qui, dans les chambres 15 et 15'» se produit, -par exemple, dans les virages, n'a pas de répercus-15 sion sur la régulation de hauteur, ou n'agit qu'avec un retard considérable, à cause de la forte résistance opposée au passage du gaz de la-chambre à la chambre 15' ou vice versa. Les figures 3 et 4 représentent deux formes d'exécution d1 amortisseurs oléopneumatiques conçus spécialement pour ce 20 dispositif de suspension. A la figure 3 on reconnaît un amortisseur du type Mac-Eherson, avec un cylindre 114, une tige de piston 119, un ressort de compression hélicoïdal 136 entre la tige de piston et le cylindre, un piston amortisseur 117 monté sur la tige 119 La forme d'exécution représentée à la figure 4 concorde pour de nombreux éléments constitutifs avec celle qui vient d'être décrite en référence à la figure 3* Les mêmes pièces sont indi-40 quées par les mêmes références, le premier chiffre des 71 12617 8 2085850 références de ïa figure 3 étant seulement remplacé par le chiffre 2. Dans cette variante d'exécution, il est prévu deux pistons amortisseurs 237a, 237b. Entre les deux pistons amortisseurs est montée sur la tige de piston 219% une vessie 246 qui déficit la chambre du gaz 245. Cette chambre est reliée au filtre 213 et à la conduite 212 par unjassage axial 243 et un passage radial 244. 71 12617 9 2085850 REVENDICATIONS 1. - Dispositif de suspension élastique à gaz, à haute pression, pour véhicules à moteur, comprenant au moins un organe releveur disposé entre la carrosserie du véhicule et un élément qui porte lesroues, ayant une chambre de fluide remplie, au moins en partie, d'un gaz, et un accumulateur de fluide qui, d'une part, communique avec l'organe releveur par un étranglement et, d'autre part, est raccordable à volonté au côté haute pression ou au côté basse pression d'une centrale d'alimentation en fluide sous pression du véhicule, suivant la longueur désirée de l'organe releveur, caractérisé en ce que l'accumulateur de fluide est séparé, dans l'espace, de l'organe releveur et communique avec la chambre de fluide de cet organe par une conduite-à section étranglée. 2. - Dispositif selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'une partie remplie de gaz de la chambre de fltiide de l'organe releveur communique par la conduite de liaison avec une partie remplie de gaz de 1'accumulateur de fluide. 3. - Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que 1'accumulateur de fluide est divisé en deux chambres contenant des fluides différents, dont l'une communique avec la chambre du fluide de l'organe releveur et dont l'autre est reliée à la centrale d'alimentation en fluide. 4-, - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'une cloison mobile sépare l'une de l'autre les deux chambres de l'accumulateur. 5» - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la centrale d'alimentation en fluide sous pression du véhicule contient tui liquide. 6» - Dispositif selon 1'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'organe releveur est rempli en partie d'un liquide. 7. - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'organe releveur est constitué par un ensemble cylindre-piston. 8, - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7i caractérisé en ce qu'au moins un filtre de métal fritté est placé dans la conduite de liaison pour augmenter l'effet d * étranglement. 9« - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 71 12617 10 2085850 à 8, caractérisé en ce que la conduite de liaison est un tuyau souple de polyamide. 10. - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu • un passage étranglé à section 5 réglable et/ou obturable est prévu entre la chambre de fluide de l'organe releveur et 1'accumulateur. 11;„ - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que les chambres de fluide d'au moins deux organes releveurs sont raccordés à un accumulateur commun. 10 12» - Dispositif selon la revendication 11., caractérisé en ce que la résistance offerte par l'étranglement entre la chambre de fluide d'un organe releveur et celle de l'autre organe releveur est considérablement supérieure à celle offerte par les étranglements par lesquels les organes releveurs coa-15 muniquent avec l'accumulateur. 13» - Dispositif selon la revendication 11 ou la revendication 12, caractérisé en ce que le passage étranglé réglable et/ou obturable se trouve dans un tronçon commun aux conduites de liaison entre l'accumulâteur et les organes releveurs. 20 14-. - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que la chambre de l'accumulateur rac-cordable à la chambre de fluide de l'organe releveur peut être complètement fermée à l'état non monté et est remplie d'une charge de gaz comprimé qui suffit,- après montage et raccordement 25 de l'accumulateur à la chambre de fluide de l'organe releveur, pour créer, dans ce dernier une pression de service suffisante, même si la centrale d'alimentation sn fluide sous pression est sans effet. 15* - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 30 4- à 14-, caractérisé en ce que la cloison mobile de l'accumulateur est tm piston. 16. - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4- à 14-, caractérisé en ce que la cloison mobile de l'accumulateur est une membrane. 35 17» - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 16, caractérisé en ce que l'accumulateur de fluide est constitué par plusieurs récipients. 18. - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 à 17, caractérisé en. ce que la cloison mobile de l'accumulateur 4-0 est limitée dans ses déplacements par les parois en bout de ce COPY 71 12617 n 2085850 dernier. 19. - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 à 18, caractérisé en ce que la cloison mobile de l'accumulateur joue en même temps le rôle d'une soupape à pression minimale. 20. - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 18, caractérisé en ce que la cloison mobile de l'accumulateur 0oue en même temps le rôle d'une soupape de surpression pour l'organe releveur. GOPV