Brevet FR2132292A1 — publié le 19721117

La présente invention concerne un dispositif de régulation de niveau, notamment un dispositif de régulation de la hauteur de la caisse de véhicules automobiles à suspension pneumatique, comprenant un générateur de pression ou compresseur et un commutateur à niveau ainsi qu'au moins une 5 soupape de décharge pouvant être fixée sur le générateur de pression et pouvant être manoeuvrée par un électro-aimant sollicité par un ressort, et un organe de contrôle de la pression. Les véhicules automobiles comprenant un dispositif connu de ce type pour la régulation de la hauteur (demande de brevet allemand publiée 10 1.263.524) sont le plus souvent équipés, sur l'essieu arrière, de ressorts en acier et, en plus, de deux organes de suspension portant la caisse du véhicule. Les ressorts en acier supportent la caisse lorsque le véhicule n'est pas chargé, ou plutôt lorsqu'il n'y a que deux personnes dans le véhicule, tandis que lesdits organes de suspension entrent seulement en 15 action lorsqu'il y a trois personnes à bord du véhicule. Pour éviter que la soupape de décharge ne maintienne l'installation ouverte en permanence en raison de la transmission du signal "décharge" fourni par le commutateur à niveau lorsque le véhicule n'est pas chargé, c'est-à-dire lorsque sa charge est égale ou inférieure à deux personnes, il faut prévoir un organe de con-20 trôle de la pression. Celui-ci ouvre le circuit électrique lorsque la pression atteint une valeur minimale et il maintient ainsi la soupape de décharge fermée. Cette mesure assure le maintien de la pression nécessaire pour un fonctionnement convenable dans les organes dé" suspension, tout en évitant le maintien sous tension permanent de 1'électro-aimant commandant la soupape 25 de décharge. Pour éviter la transmission des variations de pression dans les organes ou cylindres de suspension à cet organe de contrôle de la pression, ce qui entraînerait le battement des contacts électriques, il faut incorporer un amortissement dans l'organe de contrôle ou il faut prévoir un commutateur 30 temporisé ou un commutateur présentant un intervalle entre les points de commutation. Il est également souhaitable de prévoir la régénération, c'est-à-dire la compensation des fuites de l'installation, si un défaut d'étanchéité se produit pendant la marche; cela n'est toutefois réalisable que moyennant une dépense supplémentaire. 35 Le but de l'invention est de réaliser et d'agencer l'organe de contrôle de la pression de manière que l'on obtienne des intervalles de commutation pouvant être fixés avec précision, sans qu'il soit nécessaire de 72 11365 2 2132292 prévoir des mesures d'amortissement particulièress et au moyen d'un commutateur simple. L'invention vise en outre à réaliser ce commutateur de manière qu'une pression minimale déterminée soit automatiquement maintenue en cas de défaut d'étanchéité de l'installation, sans que cela entraîne une dépense supplémen-5 taire importante. Conformément à l'invention, ces résultats sont obtenus par le fait que l'organe de contrôle de la pression est formé, de façon en soi connue, par une membrane, sur laquelle agit la pression régnant dans les organes de suspension, contre la force d'un ressort de rappel, cette membrane 10 pouvant manoeuvrer un commutateur, et que ce commutateur est un inverseur dont le mouvement de commutation pour la fermeture de la soupape de décharge peut être soutenu par la force du ressort agissant sur 11 électro-aimant commandant la soupape de décharge. Cette dernière particularité apporte l'avantage que la 15 lame de contact mobile de l'inverseur s'écarte brusquement de plusieurs millimètres d'un des contacts de l'inverseur. D'un autre côté, la rigidité du ressort de rappel a pour effet que 1'électro-aimant est seulement enclenché à nouveau s'il se produit une importante augmentation de la pression dans l'installation. L'électro-20 aimar.t n'est donc pas alimenté électriquement dans un intervalle important, allant de 0,8 à 1,4 atmosphère relative, et le battement des contacts électriques - produit par les variations de la pression régnant dans les organes de suspension et pouvant provoquer l'enclenchement de 1'électro-aimant - est ainsi évité avec certitude. 25 Pour les organes de contrôle de la pression classiques, il faut prévoir des canalisations de liaison électriques et pneumatiques ainsi que des éléments de fixation. On obtient un agencement compact lorsque, suivant une autre caractéristique de l'invention, l'organe de contrôle de la pression et la soupape de décharge sont réunis en un seul bloc. 30 D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif, ainsi que des dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une représentation schématique d'un 35 dispositif de régulation de la hauteur de la caisse d'un véhicule automobile à suspension pneumatique; i 72 11365 3 2132292 - la figure 2 est une coupe longitudinale d'une soupape de décharge combinée avec un organe de contrôle de la pression; et - la figure 3 est un diagramme représentant la course du poussoir de la soupape de décharge en fonction de la pression. 5 Sur un essieu 10 d'un véhicule automobile sont fixés deux ressorts en acier 11,12 et deux organes ou cylindres de suspension 13,14, qui supportent une caisse 15 qui est seulement représentée en partie. Une timonerie 17, articulée au point 18 sur la caisse 15, transmet les mouvements relatifs entre l'essieu 10 et la caisse 15 du véhicule à un commutateur à 10 niveau 16. Ce dernier comprend un contact "décharge" désigné par 19 et un contact "remplissage" désigné par 20. Un dispositif de régulation de niveau 21, en l'occurrence un dispositif de régulation de la hauteur de la caisse du véhicule par rapport au sol, comprend un générateur de pression ou compresseur 22 qui est accouplé 15 à un moteur électrique 23, et une soupape de décharge-25 réunie à un électroaimant 24. Un organe de contrôle de la pression 26 commande un inverseur 27. L'appareil comprend en outre un relais 28 pour la commande du moteur entraînant le compresseur. Le compresseur 22 communique avec l'atmosphère à travers un conduit d'aspiration 29 dans lequel débouche un canal de décharge 30. Le 20 compresseur 22 et les deux cylindres de suspension 13,14 sont reliés les uns aux autres par un conduit d'alimentation 31, qu'un canal de liaison 32 relie à la soupape de décharge 25. Le circuit électrique comprend un pôle positif 33 relié par un conducteur 34 à une prise 67 de 11 électro-aimant 24, d'où une pièce de 25 contact 66 établit la liaison avec une plaquette de contact 78 (figure 2). Le conducteur 35, contenant la bobine du relais 28, mène à une lame de contact 77, et le conducteur 37, contenant le contact du relais 28, mène au moteur électrique 23. Un conducteur 39 relie le contact 19 du commutateur à niveau 16 à une prise 76 de l'inverseur 27. Le moteur 23 et le commutateur à niveau 30 16 ont des raccordements à la masse désignés par 41 et 42. Le compresseur 22, représenté plus en détail sur la figure 2, comprend une tête de cylindre saillante 45 sur laquelle est fixé un cylindre 46 dans lequel coulisse un piston 47. Le conduit d'aspiration 29 passe par la tête de cylindre 45 avant de déboucher à l'extérieur, et le conàuit 35 d'alimentation ou de refoulement 31 mène aux cylindres de suspension 13,14 (figure 1). La tête de cylindre 45 présente un évidement 48 communiquant d'une manière non représentée avec le conduit d'alimentation 31 et, sur sa 72 11365 4 2132292 surface inférieure, trois disques 49,50,51 renfermant une chambre 53 qui est reliée par un canal 54 au conduit d'aspiration 29. Entre le disque 49 et la tête de cylindre 45 est fixée une membrane 55 dont la partie centrale est serrée entre un collet 57 d'un poussoir de soupape 56 et une rondelle 58. 5 Le poussoir 56 présente un épaulement 43 et un alésage étagé 60. Une plaque de guidage 52 pour le poussoir 56 est serrée entre 1'électro-aimant 24 et le disque 51. Dans le bord de l'ouverture de guidage 61 de cette plaque sont pratiquées plusieurs encoches 62 qui établissent une communication entre la chambre 53 et un espace annulaire 63. Un ressort de 10 rappel 64 s'appuie, d'une part, sur le collet 57 et, d'autre part, sur la plaque de guidage 52. L'électro-aimant 24 se compose essentiellement d'une bobine 65 - munie d'une pièce de raccordement 66 et d'une prise 67 - et d'une armature 68 guidée dans une douille 59 et appliquée par un ressort 70 contre le poussoir 56, avec interposition d'une plaquette circulaire de fermeture 71 15 portant une garniture 72, lorsque 1'électro-aimant n'est pas excité. L'inverseur 27 comprend une lame de contact mobile 73 portant un grain de contact 74 et une pièce isolante 75 et cette lame est précontrainte en direction du collet 57. La lame de contact 73 est reliée électriquement à la prise 76. Une lame de contact fixe 77 est prévue sur 20 la surface inférieure du disque 49. Sur le disque 51 est fixée une plaquette de contact 78 reliée électriquement à la pièce de raccordement 66. Le fonctionnement du dispositif de régulation de niveau 21 est expliqué ci-après à l'aide des figures 1 à 3. Le dispositif occupe la position représentée sur la figure 2 lorsqu'il ne règne pas de pression dans 25 l'installation. Après l'enclenchement du relais 28 commandant le moteur (point 81 sur la figure 3), le compresseur 22 refoule de l'air comprimé dans les cylindres de suspension 13,14, donc également dans l'évidement 48; la pression dans cet évidement monte jusqu'à ce qu'elle produise une force plus grande que les forces cumulées agissant en sens contraire du ressort de rappel 30 64 et du ressort 70 de 1'électro-aimant (point 82), de sorte que la membrane 55 commence à se déplacer. Le poussoir 56 s'écarte en même temps de la tête de cylindre 45. C'est seulement à une pression de 1 atmosphère relative (point 83) que le grain de contact 74 est écarté de la lame de contact 77 et que le compresseur 22 est arrêté. 35 L'augmentation de la charge du véhicule se traduit, dans le dispositif de régulation, par une montée de la pression, ce qui provoque un plus grand écartement du poussoir 56 par rapport à la tête de cylindre, 72 11365 5 2132292 de sorte que (au point 84) le grain de contact 74 est appliqué contre la plaquette de contact 78, ce qui établit la liaison électrique entre le commutateur à niveau 16 et 1'électro-aimant 24. Si la charge du véhicule augmente encore plus, la pression monte en conséquence, et l'écartement du poussoir 5 56 continue jusqu'à ce que l'épaulement 43 s'applique contre la plaque de guidage 52 (point 85). Le poussoir 56 est alors' arrivé à la fin de sa course de 1j 5 mm. Au moment de la décharge du véhicule, le contact 19 du commutateur à niveau 16 se ferme, l'armature 68 est attirée, ce qui provoque 10 l'ouverture de la soupape de décharge 25, et l'air s'échappe des cylindres de suspension 13,14 jusqu'à ce que, à une pression de 1,5 atmosphère relative (point 86), le poussoir 56 commence à s'écarter de la plaque de guidage 52 sous l'effet du ressort de rappel 64. Si la pression diminue encore plus, de sorte que le poussoir 56 de la soupape monte sur une distance de 0,3 mm, 15 le grain de contact 74 s'écarte de la plaquette de contact 78, la pression étant alors de 1 atmosphère relative (point 87), ce qui interrompt la liaison électrique avec 1'électro-aimant 24. La soupape de décharge 25 se ferme. La force du ressort 70 de 1'électro-aimant s'ajoute à présent à celle du ressort de rappel 64, de sorte que le poussoir 56 passe rapidement au point 88, sans 20 variation de la pression. Lorsque le véhicule est à nouveau chargé davantage, le poussoir 56 commence seulement à se déplacer à une pression de 1,2 atmosphère relative, et il provoque l'application du grain de contact 74 contre la-plaquette de contact 78 au point 84, à une pression de 1,4 atmosphère relative. 25 En cas de défaut d'étanchéité de la suspension pneumatique, la pression diminue, à partir du point 88, jusqu'à ce que le grain de contact 74 s'applique contre la lame de contact 77 à une pression de -0,8 atmosphère relative, ce qui provoque la mise en route du compresseur 22 (point 89). Le compresseur est à nouveau arrêté lorsque la pression atteint 1 atmosphère 30 relative (point 83) par le mouvement du poussoir 56 de la soupape. L'électro-aimant 24 est par conséquent désexcité avec certitude dans la plage de pression comprise entre 0,8 atmosphère relative (point 89 et 1,4 atmosphère relative (point 84), si bien que les variations de la pression régnant dans les cylindres de suspension ne peuvent pas 35 provoquer l'enclenchement de 1'électro-aimant dans cette plage. 72 11365 2132292 6 Lorsqu'un défaut d'étanchéité se produit alors que l'installation est arrêtée, par exemple après un arrêt prolongé, la pression descend jusqu'à zéro en passant par le point 90. Le cycle de fonctionnement recommence alors au moment de la mise en service de l'installation. Comparativement à un organe de contrôle de la pression séparé, le bloc de commande suivant l'invention a en outre l'avantage qu'il suffit de trois contacts au lieu de quatre. 72 11365 2132292 REVENDICATIONS 1. Dispositif de régulation de niveau, notamment dispositif de régulation de la hauteur de la caisse de véhicules automobiles à suspension pneumatique, comprenant un générateur de pression ou compresseur et un commutateur à niveau ainsi qu'au moins une soupape de décharge pouvant être fixée 5 sur le générateur de pression et pouvant être manoeuvrée par un électro-aimant sollicité par un ressort, et un organe de contrôle de la pression, caractérisé par le fait que l'organe de contrôle de la pression est formé, de façon en soi connue, par une membrane, sur laquelle agit la pression régnant dans les organes de suspension, contre la force d'un ressort de rappel, cette membrane 10 pouvant manoeuvrer un commutateur, et que ce commutateur est un inverseur -dont le mouvement de commutation pour la fermeture de la soupape de décharge peut être soutenu par la force du ressort agissant sur 1'électro-aimant commandant la soupape de décharge. 2. Dispositif de régulation de niveau selon la revendication 1, 15 caractérisé en ce que l'organe de contrôle de la pression et la soupape de décharge sont réunis en un bloc. 3. Dispositif de régulation de niveau selon la revendication 2 et comprenant un poussoir de soupape, caractérisé en ce que le poussoir de soupape est fixé à la membrane. 20 4. Dispositif de régulation de-niveau selon la revendication 3, caractérisé en ce que le poussoir présente un épaulement pour la limitation de sa course.