Brevet FR2384169A1 — publié le 19781013

L'invention se rapporte aux moyens de transport terrestres, plus concrètement aux ressorts pneumatiques de suspension de ces moyens de transport. I1 est rationnel d'utiliser les ressorts pneumohydrauliques, exécutés suivant la présente invention,sur des véhicules automobiles. Ces ressorts peuvent être utilisés avec succès sur des camions d'une capacité de charge supérieure à 25 t. On a proposé précédemment des ressorts pneumohydrauliques pour suspension de moyens de transport, comportant un cylindre contenant un piston avec une tige creuse L'enceinte au-dessus du piston, formée par le piston et par le cylindre, est remplie de liquide et de gaz. Pour la compensation des fuites de liquide de l'enceinte au-dessus du piston à travers les joints, on prévoit une pompe à plongeur, dont le corps est relié à la tige, tandis que le plongeur entrant dans ledit corps est relié au cylindre L'entrée de cette pompe est mise en communication, à l'aide d'une soupape d'admission, de canaux ménagés dans le cylindre et d'une conduite, avec un réservoir pour l'accumulation du liquide, tandis que sa sortie est mise en communication, à l'aide d'une soupape de refoulement et de conduites, avec l'enceinte au-dessus du piston.Le réservoir pour l'accumulation du liquide est constitué par une virole avec un fond, la partie supérieure de ladite virole étant solidaire du cylindre, tandis qu'à travers ledit fond passe une tige, et entre les deux se trouve un joint. Du fait que le corps de la pompe à plongeur est fixé sur la tige, et son plongeur, sur le cylindre, il résulte que, au cours de l'oscillation du ressort, lors du mouvement relatif du piston dans le cylindre, le plongeur se déplace simultanément dans son corps, ctest-à-dire que la pompe se trouve constamment en fonctionnement, ce qui diminue sa fiabilité et sa durée de vie Or, étant donné que le liquide fuit de l'enceinte relativement lentement, il n'est pas nécessaire de faire fonctionner la pompe continuellement. En plus, dans ces ressorts peuvent avoir lieu des fuites irremplaçables du liquide à l'extérieur à travers le joint d'étanchéité entre le réservoir et la tige, ce qui nécessite de compléter périodiquement le liquide dans l'en- ceinte du réservoir au cours de l'exploitation du ressort. Le but de la présente invention est de supprimer les inconvénients mentionnés. On s'est donc proposé de mettre au point un ressort pneumohydraulique de suspension d'un moyen de transport, dont la conception assurerait la mise en action périodique de la pompe à plongeur au fur et à mesure de l'augmentation des fuites d'huile de l'enceinte située au-dessus du piston. Ce problème est résolu du fait que, dans un ressort pneumohydraulique de suspension dtun moyen de transport, comportant un cylindre avec un piston dans la tige creuse duquel est placée une pompe à plongeur pour le pompage du liquide vers ltenveinte située au-dessus du piston du cylindre, reliée par son entrée, à travers une soupape d'admission, à un réservoir à liquide, et par sa sortie, à travers une soupape de refoulement, à l'enceinte située au-dessus du piston du cylindre et remplie de liquide et de gaz, et commandeé par le piston au cours de son déplacement, suivant l'invention on a pratiqué une rainure circulaire sur la surface intérieure du corps de la pompe à plongeur, solidaire de la tige, alors que son plongeur est pourvu d'un épaulement annulaire disposé sur sa surface extérieure et formant avec la rainure circulaire dudit corps deux enceintes annulaires communiquant constamment, l'une avec le réservoir à liquide, et l'autre, avec l'enceinte située au-dessus du piston du cylindre et dans laquelle s'engage l'extrémité du plongeur, dont l'aire de section transversale est quelque peu inférieure à celle de l'autre enceinte annulaire, et qu'une butée, dont l'extrémité libre se trouve par rapport à l'extrémité du plongeur à une distance un peu inférieure à la course maxi male du piston, est fixée dans le cylindre en face du plongeur. I1 est avantageux de réaliser dans le plongeur un canal axial débouchant, dans lequel est placée la soupape de refoulement. Cette communication entre la sortie de la pompe à plongeur et l'enceinte au-dessus du piston permet d'obtenir une construction plus simple et ramassée0 Il ntest pas moins avantageux de réaliser le réservoir à liquide en forme d'un bottier- enveloppant le cylindre et la tige, et de le relier rigidement par son fond avec la tige. Une telle exécution du réservoir à liquide permet de supprimer complètement les fuites de liquide hors du ressort Le ressort pneumohydraulique desuspension d'un moyen de transport, exécuté suivant la présente invention, assure une fiabilité relativement haute et une longue durée de vie sans ajouter du liquide et du gaz. On donne ci-après la description d'un exemple concret mais non limitatif de réalisation de la présente invention, avec références au dessin unique annexé, sur lequel est montré le ressort pneumohydraulique conforme à l'invention (en coupe longitudinale). Le ressort pneumohydraulique de suspension d'un moyen de transport comporte un cylindre 1 fermé de dessus par un couvercle 2 et de dessous par un couvercle 3. Sur le couvercle 2 est fixé un oeillet 4 à l'aide duquel le ressort se fixe au châssis (non représenté) du véhicule automobile. Dans le cylindre 1 se trouvent un piston 5 avec une tige creuse 6o La tige 6 est fermée, d'en bas, par un couvercle 7 sur lequel est fixé un oeillet 8 A l'aide de l'oeillet 8, le ressort se fixe à l'essieu (non représenté) du véhicule automobile. Le piston 5 forme avec la partie supérieure du cylindre 1 une enceinte A qu'on remplit avec un liquide et un gaz. Entre le cylindre 1 et le piston 5, ainsi qu'entre le couvercle 3 et la tigé 6, son interposés des joints 9 d'un type connu quelconque0 L'enceinte "B" de la tige 6 abrite une pompe à plongeur 10 servant au pompage du liquide vers l'enceinte "A" au-dessus du piston La pompe 10 comporte un corps Il dans lequel est placé un plongeur 12. Le plongeur 12 est monté dans le corps Il de manière que son extrémité supérieure débouche dans l'anceinte A au-dessus du piston0 Le corps Il de la pompe 10 est lié rigidement à la tige 6 par l'intermédiaire du couvercle 7 Le plongeur 12 et le corps Il forment une enceinte C communiquant à l'aide d'une soupape d'admission 13 et des canaux 14 et 15- avec un réservoir 16 pour l'accumulation du liquide.Pour mettre enceinte C en communication avec l'enceinte A au-dessus du piston, le plongeur 12 comporte un canal 17 axial débouchant, dans lequel se trouve une soupape de refoallement 18 à ressort Sur la surface intérieure du corps Il est pratiquée une rainure circulaire 19, et sur la surface extérieure du plongeur 12 on a prévu un épaulement 20o L'épaulement 20 et la rainure circulaire 19 ménagée dans le corps Il forment deux enceintes annulaires D et E. L'enceinte D se trouve constamment en communication avec le réservoir 16 à l'aide des canaux 21, 22 et 23 du corps Il et ensuite au moyen des canaux 14 et 15. L'enceinte E communique constamment avec l'enceinte A par l'intermédiaire du canal 24 percé dans le plongeur 12 et du canal 17. Le corps Il de la pompe 10 est placé dans une douille 25 située entre le piston 5 et le couvercle 7. Entre le plongeur 12 et le corps Il sont interposés des joints 26, 27 et 28 d'un type approprié connu en soi, L'enceinte E sert à faire revenir le plongeur 12 en position initiale supérieure (selon le dessin). L'aire de section transversale de l'enceinte annulaire "E" est quelque peu supérieure à celle de la section transversale de l'extrémité supérieure du plongeur 12 débouchant dans l'enceinte "A" et de ce fait le plongeur 12 se trouve touJours dans la position supérieure, c'est-à-dire qu'il est appliqué par son épaulement 20 contre le fond supérieur du corps 11. L'enceinte D sert à évacuer vers le réservoir 16 les fuites de liquide de l'enceinte A située au-dessus du piston, à travers les joints 28 et 26. Sur le couvercle 2 du cylindre 1 est fixée une butée 29 servant à commander la pompe 10. La butée 29 est placée de sorte que son extrémité libre soit éloignée de l'extrémité du plongeur 12 à une distance quelque peu inférieure à la course maximale du piston 5. Le réservoir 16 pour l'accumulation du liquide est constitué par un bottier enveloppant le cylindre 1 et la tige 6 et lié rigidement à cette dernière par l'intermédiaire du couvercle 7. Le joint d'étanchéité 30 entre le réservoir 16 et le cylindre 1 se trouve notablement plus haut que le joint d'étanchéité 9 entre la tige et le cylindre, Une telle disposition des joints prévient les fuites de liquide du réservoir 6 vers l'extérieur. L'enceinte "F" au-dessous du piston communique par l'intermédiaire d'un tube 31 avec l'enceinte "B" de la tige 6 et est utilisée pour l'amortissement du ressort. Le ressort est recouvert de dessus d'une housse ou gaine 32. Le ressort pneumohydraulique de suspension d'un moyen de transport fonctionne de la manière décrite ci-après, A une certaine charge sur le ressort, la position du piston 5 dans le cylindre 1 dépend de la pression du gaz et de la quantité de liquide dans l'enceinte A au-dessus du piston. Lors du fonctionnement du ressort en caractéristique calculée et, respectivement, à une hauteur calculée, au cas où la roue du véhicule automobile se heurte contre un obstacle, le piston 5 se déplace vers le haut en comprimant le gaz dans l'enceinte A et en amortissant ainsi les chocs dus aux inégalités de la route sur l'automobile. Du fait que l'extrémité libre de la butée 29 se trouve à une certaine distance de l'extrémité du plongeur 12, il n'y a aucune interaction entre la butée 29 et le plongeur 12.Le plongeur 12 se trouve toujours en position initiale supérieure, car la surface de la section de l'enceinte annulaire 32 se trouvant constamment en communication avec l'enceinte A au-dessus du piston, est supérieure à celle de la section de l'extrémité du plongeur 12 débouchant dans l'enceinte A au-dessus du piston, et l'effort total résultant de la pression du gaz dans l'enceinte A au-dessus du piston a pour effet d'appliquer le plongeur 12 par son épaulement 20, contre le fond supérieur du corps 11. De la sorte, en cas de remplissage normal du ressort avec du liquide et du gaz, la pompe à plongeur 10 ne participe pas, en cours d'exploitation normale du ressort, à son fonctionnement, et par conséquent ne s'use pas. En présence de fuites de liquide depuis l'enceinte "A" au-dessus du piston, la hauteur du ressort diminue et la distance entre la butée 29 et l'extrémité du plongeur 12 diminue en conséquence. De ce fait, lors du passage de la roue de l'automobile sur l'obstacle et, respectivement, du déplacement du piston 5 dans le cylindre 1 vers le haut, la butée 29 appuie sur l'extrémité du plongeur 12, et le liquide de l'enceinte C de la pompe est expulsé à travers la soupape de refoulement 18 et le canal 17 vers l'enceinte "A" audessus du piston.La soupape d'aspiration 13 empêche alors l'expulsion du liquide de l'enceinte "C" au réservoir 16 Lors de la course de retour du ressort, la butée 29 s'éloigne du plongeur 12 Simultanément, le plongeur 12 se déplace vers le haut sous l'action de l'effort total résultant de la pression du gaz dans l'enceinte A au-dessus du piston sur le plongeur 12. A ce moment, grace à la dépression créée, l'enceinte "C" se remplit de liquide à partir du réservoir 16 à travers les canaux 15 et 14 et la soupape d'aspiration 13. Lors du fonctionnement de la pompe, le volume variant de l'enceinte D est compensé par le liquide arrivant du réservoir par les canaux 21, 22 et 23 du corps 11. La pompe fonctionne jusqu'au rétablissement de la hauteur calculée du ressort. La distance entre la butée 29 et le plongeur 12 est déterminée par la course optimale de compression du ressort pour l'automobile chargée. Le ressort n'a plus de fuites extérieures de liquide moteur, car le joint 30 entre le réservoir 16 et le cylindre 1 se situe notablement plus haut que le joint 9 entre le cylindre 1 et la tige 6. Des modèles expérimentaux des ressorts pneumohydrauliques réalisés suivant la présente invention ont été installés sur des camions-bennes de carrière d'une grande capacité de charge, par exemple de 75 t, et ont subi avec succès les essais d'exploitation. Durant ces essais, les ressorts n'ont nécessité aucun entretien technique ni réparation. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits, ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. REyENDlCATl ONS 1.- Ressort pneumohydraulique de suspension d'un moyen de transport, du type comportant un cylindre avec un piston dans la tige creuse duquel est placée une pompe à plongeur pour le pompage d'un liquide vers l'enceinte audessus du piston du cylindre, reliée par son entrée, à travers une soupape d'admission, à un réservoir à liquide, et par sa sortie, à travers une soupape de refoulement, à l'enceinte située au-dessus du piston du cylindre et remplie de liquide et de gaz, et commandée par le piston, au cours de son déplacement, caractérisé en ce qu'on a pratiqué une rainure circulaire 19 sur la surface intérieure du corps 11 de la pompe 10 à plongeur, solidaire de la tige 6, alors que le plongeur 12 de la pompe 10 est pourvu d'un épaulement annulaire 20 disposé sur sa surface extérieure et formant avec la rainure circulaire 19 du corps Il deux enceintes annulaires D et E communiquant constamment, l'une (D) avec le réservoir 16 à liquide, et l'autre (E), avec enceinte A au-dessus du piston du cylindre 1, dans laquelle s'engage l'extrémité du plongeur 12, dont l'aire de section transversale est quelque peu inférieure à l'aire de section transversale de l'autre enceinte annulaire (E), et qu'une butée 29, dont l'extrémité libre se trouve, par rapport à l'extrémité du plongeur 12, à une distance un peu inférieure à la course maximale du piston 5, est fixée dans le cylindre 1 en face du plongeur 12. 2.- Ressort pneumohydraulique conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que le plongeur 12 comporte un canal axial débouchant 17 dans lequel est placée une soupape de refoulement 18. 3.- Ressort pneumohydraulique conforme à l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le réservoir à liquide 16 est constitué par un bottier enveloppant le cylindre 1 et la tige 6 et lié rigidement à la tige 6 par son fondu