Brevet FR2477478A1 — publié le 19810911

DISPOSITIF DE SUSPENSION OLEOPNEUMATIQUE. DU TYPE DIT "A PIVOT", POUR VEHICULES La présente invention concerne des perfectionnements apportés aux dispositifs de suspension oléopneumatique, du type dit à pivot", montés en particulier sur l'avant de véhicules lourds, notamment de travaux publics. Dans les dispositifs connus de ce type, une tige creuse, dont le volume interne rempli d'une huile hydraulique constitue une chambre de compression, est obturée à l'une de ses extrémités par une partie conique permettant toute liaison nécessaire à une roue du véhicule, et se trouve montée coulissante dans un cylindre renfermant une chambre de gaz sous pression, adjacente à un volume d'huile hydraulique relié à la chambre de compression, laquelle est en communication avec une chambre de détente annulaire, entourant la tige, par au moins un clapet de freinage en compression et au moins un orifice à ouverture permanente de freinage en détente, la tige étant guidée, d'une part, au moyen d'un piston de guidage porté par l'autre extrémité de la tige, interne au cylindre, et entraînant un premier segment anti-friction, d'autre part, au moyen d'un fond annulaire de la chambre de détente, muni d'un joint d'étanchéité dynamique, enfin, au moyen d'un second segment anti-friction. Dans certaines réalisations connues, le fond annulaire de la chambre de détente est vissé sur le cylindre, dont la longueur est sensiblement égale à celle de la tige, à son extrémité libre d'où dépasse la tige, en appliquant contre un épaulement annulaire interne du cylindre un manchon présentant un logement annulaire dans lequel est reçu le second segment antifriction, le cylindre étant extérieurement solidarisé au châssis du véhicule. Les inconvénients présentés par ces solutions sont que le cylindre, de grande longueur, doit présenter un alésage rectifié de grande longueur, au bout duquel sont logésvle second segment anti-friction et le fond annulaire de la chambre de détente avec son joint d'étanchéité dynamique, faisant office de palier, et situés à proximité du point d'application des efforts transversaux horizontaux, ce qui leur est préjudiciable. A cela s'ajoute que le montage d'un tel cylindre sur une structure portante est une opération délicate lorsque cette structure portante est intégrée au châssis du véhicule, car il n'y a pas alors indépendance de conception et de réalisation de l'ensemble oléopneumatique et de la structure portante qui jouent des fonctions différentes mais complémentaires. Dans d'autres réalisations connues, le cylindre est constitué de deux parties tubulaires de diamètre différent, soudées par l'une de leurs extrémités, la tige traversant la partie tubulaire de plus faible diamètre, laquelle présente un logement annulaire pour le second segment anti-friction, et le piston de guidage coulissant le long d'un alésage rectifié à l'intérieur d'une chemise, disposée dans la partie de plus grand diamètre et maintenant le fond annulaire de la chambre de détente appliqué contre l'extrémité de la partie de plus faible diamètre. Ces réalisations comprennent elles aussi un cylindre constitué par une pièce de grande longueur qu'il est difficile d'intégrer au châssis du véhicule, et qui reprend les efforts subis par la suspension à faible course puisque les déplacements du piston sont limités dans la partie de plus grand diamètre du cylindre. De plus, l'agencement intérieur du dispositif est compliqué par la présence d'une chemise. Par la présente invention, on se propose de remédier à ces inconvénients en utilisant des dispositifs capables de pouvoir absorber des forces verticales, équilibrant la masse ou une partie de la masse du véhicule, ainsi que les forces horizontales, dues aux réactions latérales diverses de la roue au contact du sol, et autorisant, de plus, une dissociation entre le cylindre de suspension oléopneumatique, assurant l'effet de ressort et d'amortisseur, et la partie dite de "caisson à se melle" généralement fixée sur le châssis du véhicule, pour permettre ainsi une indépendance de conception et de réalisation des deux ensembles de fonctions différentes mais complémentaires. A cet effet, le dispositif de suspension oléopneumatique se caractérise en ce que le piston de guidage et le premier segment anti-friction coulissent directement le long d'un unique alésage rectifié dans le cylindre, ce dernier étant de courte longueur par rapport à la tige et, en position de fonctionnement, solidarisé à un caisson à semelle de fixation, porté par le châssis du véhicule, ledit caisson présentant un alésage de grand diamètre, dans lequel le cylindre se loge partiellement, se prolongeant par un alésage de petit diamètre, traversé par la tige, et présentant un logement annulaire dans lequel est reçu le second segment anti-friction, de sorte que le cylindre et la tige constituent un ensemble oléopneumatique fermé susceptible d'être associé au, ou dissocié du caisson à semelle de fixation constituant la structure portante. De plus, le fond annulaire de la chambre de détente est porté par l'extrémité du cylindre se logeant dans l'alésage de grand diamètre du caisson à semelle. Avantageusement, le caisson à semelle peut être, soit intégré, ou soit rapporté au châssis du véhicule. Le cylindre présente un épaulement annulaire saillant vers l'extérieur, par lequel le cylindre prend appui sur le caisson à semelle, et se trouve solidarisé à ce dernier. De manière à autoriser une course de la tige adaptée à la souplesse désirée de la suspension, la longueur du cylindre et la profondeur de l'alésage de grand diamètre du caisson peuvent être choisis. De plus, il est prévu un segment racleur logé dans une rainure présentée par le caisson à semelle à son extrémité opposée à celle sur laquelle le cylindre est solidarisé, évitant ainsi tout entrée de produits abrasifs à l'intérieur du dispositif. L'invention sera mieux comprise à l'aide d'exemples particuliers de réalisation, qui seront à présent décrits, à titre non limitatif, en référence aux figures annexes dans lesquelles - la figure 1 représente une coupe longitudinale d'un premier dispositif de suspension oléopneumatique, du type dit "à pivot". - la figure 2 représente une coupe analogue d'une suspension équipée d'un second mode de fixation sur le châssis d'un véhicule. - la figure 3 représente une vue de la suspension en coupe radiale, suivant le plan de coupe I-I de la figure 2. - la figure 4 représente une vue en demi-coupe longitudinale d'un autre mode de réalisation de la suspension. - la figure 5 représente enfin un autre mode de fixation du cylindre de suspension sur le caisson à semelle. En référence à la figure 1, le dispositif de suspension oléopneumatique, du type dit "à pivot", comprend une tige creuse 1, remplie d'une huile hydraulique constituant une chambre de compression.dans son alésage 2, et obturée à l'une de ses extrémités par une partie conique 3 se terminant en une portion cylindre filetée 4 permettant ainsi toute liaison nécessaire à une roue d'un véhicule, non représentée sur la figure. La tige 1 est montée coulissante dans un alésage rectifié 5 d'un cylindre 6, renfermant une chambre de gaz sous pression adjacente au volume d'huile hydraulique de la chambre de compression,par l'intermédiaire, d'une part, d'un piston de guidage 7, dans le fond duquel est pratiqué un passage 8 de diamètre au moins égal a' celui de l'alésage 2, et qui est fixé sur l'autre extrémité de la tige 1 au moyen de vis 9, la paroi latérale extérieure du piston 7 portant un premier segment anti-friction 10 venant au contact de l'alésage rectifié 5, et, d'autre part, d'un fondannulaire 17 fixé sur l'extrémité du cylindre 6 tournée vers la tige 1 au moyen de vis 12, et muni d'un joint d'étanchéité dynamique 13 en regard de la tige 1 et d'un joint d'étanchéité statique 14 en regard de l'alésage rectifié 5 du cylindre 6.L'extrémité opposée du cylindre 6 à celle portant le fond annulaire 11 est obturé au moyen d'un second fond 15 également fixé sur le cylindre 6 au moyen de vis 16 et comportant une valve 17 de gonflage de la chambre de gaz. Le volume délimité par le diamètre extérieur de la tige 1 et l'alésage rectifié 5 et par les extrémités en regard l'une de l'autre du piston de guidage 7 et du fond annulaire 11 défini une chambre de détente annulaire 18, laquelle est mise en communication avec la chambre de compression, remplie d'huile hydraulique, par un clapet de freinage 19 en compression, monté dans un orifice 20 comportant deux sections différentes, et par un orifice 21 à ouverture permanente de freinage en détente. Au voisinage de l'extrémité du cylindre 6 comportant ce second fond 15 recevant un joint d'étanchéité 22, est percé un orifice muni d'une valve de remplissage 23 d'huile~ hydraulique. L'ensemble, constitué du cylindre 6 et de la tige 1, se monte à l'intérieur d'un caisson à semelle de fixation 24 intégré au châssis du véhicule, et se fixe sur le caisson à semelle 24 au moyen d'un épaulement annulaire 25 saillant vers l'extérieur dans lequel sont pratiqués des perçages recevant des vis 26 se logeant sur une des extrémités du caisson 24.Ce dernier est pourvu de deux alésages internes qualifiés de grand et de petit diamètre 27 et 28 recevant respectivement, d'une part, les diamètres extérieurs du fond annulaire il et du cylindre 6 de même dimension, s'ajustant dans l'alésage de grand diamètre 27, et d'autre part, le diamètre extérieur de la tige 1 non enveloppée par le cylindre 6, par l'intermédiaire d'un second segment anti-friction 29, faisant officie de second palier de guidage de la tige 1, positionné dans un logement annulaire 30 ménagé dans l'alésage de petit diamètre 28 du caisson 24 et situé au voisinage de l'autre extrémité de ce caisson ; de plus, à cette extrémité, sont logés un joint d'étanchéité 31 ainsi qu'un segment racleur anti-boue et anti-poussière 32 interdisant de ce fait l'introduction de produits abrasifs à l'intérieur de la tige 1. Les deux segments anti-friction 10 et 29 permettent, en plus du guidage de la tige 1, de diminuer au maximum les frottements dus au coulissement du cylindre 6 et du caisson 24 sur cette tige 1. La position du fond annulaire 11 permet de soustraire le joint dynamique 13 de l'influence des efforts radiaux agissant sur la tige 1 ; de même que les vis de fixation 26 supportent les efforts axiaux variables résultant de la réaction de la roue sur le sol et transmis par les fluides hydraulique et gazeux. Dans cette configuration, le caisson à semelle de fixation 24 est directement intégré au châssis du véhicule. La figure 2 représente la même suspension oléopneumatique équipée d'un caisson à semelle rapporté au châssis du véhicule au moyen d'une série de perçages 33 recevant des moyens de solidarisation au châssis. La figure 3 représente une coupe radiale de l'ensemble suspension et caisson 24 dans laquelle on distingue, d'une part, la tige 1 coulissant à l'intérieur de l'alésage de petit diamètre 28 et, d'autre part, la forme extérieure du caisson 24 muni de ses perçages 33 pratiqués sur sa base. La figure 4 représente une variante de réalisation de la sus pension. En effet, sur les figures précédentes 1 à 3, la profondeur de l'alésage de grand diamètre 27 du caisson 24 recevant une partie du cylindre 6 est inférieure à la profondeur de l'alésage de petit diamètre 28 ; dans cette nouvelle configuration, la profondeur de cet alésage de grand diamètre 27 est supérieure à celle de petit diamètre 28 ; de ce fait, la partie du cylindre 6 située dans cet alésage 27 se trouve considérablement augmentée ainsi que le volume de la chambre de détente annulaire 18, ce qui autorise ainsi une course de la tige adapté à la souplesse désirée de la suspension. Quant à la figure 5, elle montre un second dispositif de fixation du cylindre 6 par son épaulement 25 sur le caisson 24 au moyen d'une bague taraudée 34 se vissant sur le pourtour extérieur de l'alésage 27. Le fonctionnement de ce type de suspension similaire à celui des dispositifs de l'état de la technique, est bien connu de l'homme du métier, et ne sera donc pas explicité davantage. Les avantages de ce dispositif résident, d'une part, dans sa simplicité de réalisation, notamment au niveau de l'usinage de l'alésage du cylindre, qui est de longueur réduite par rapport aux autres réalisations, et, d'autre part, dans son ensemble oléopneumatique, constitue' du cylindre et de la tige, indépendant du caisson à semelle lequel peut être intégré ou rapporté au châssis du véhicule. R E V E N D I C A T I O N S 1/ Dispositif de duspension oléopneumatique, carac térijé par le fait qu'il comprend - un cylindre creux (6) - une tige creuse (2) montée coulissante dans ledit cylindre creux de façon que son extrémité interne audit cylindre, conformée en premier segment (10) coulisse contre la paroi interne de ce dit cylindre, que l'extrémité dudit cylindre conformé en second segment (11) coulisse contre la paroi extérieure de ladite tige, et, - un caisson-support entourant sensiblement lesdits cylindre (6) et tige (2), des moyens de fixation (25,26' > dudit cais son sur ledit cylindre, un troisième segment (29,31) de guidage en coulissement, monté sur ledit caisson (24) apte à coopérer par glissement sur ladite tige (2), les premier (10) et troisième (29,31) segments étant situésde part et d'autre dudit deuxième segment (11 > . 2/ Dispositif de suspension oléopneumatique, du type dit à pivot", pour véhicule, dans lequel une tige creuse (2), dont le volume interne, rempli d'une huile hydraulique, constitue une chambre de compression, est obturée a l'une de ses extrémités par une partie conique (3) permettant toute liaison nécessaire à une roue, et se trouve montée coulissante dans un cylindre (6 > renfermant une chambre (5) de gaz sous pression adjacente à un volume d'huile hydraulique relié â la chambre de compression, laquelle est en communication avec une chambre de détente annulaire (18) entourant la tige (2) par au moins un clapet de freinage (19,20), en compression et au moins un orifice (21) à ouverture permanente de freinage en détente, la tige étant guidée, d'une part, au moyen d'un piston de guidage (7)porté par l'autre extrémité de la tige, interne au cylindre, et entratnant un premier segment antifriction (10), d'autre part, au moyen d'un fond annulaire (11) de la chambre de détente muni d'un joint d'étanchéité dynamique (13) entourant la tige à son entrée dans le cylindre, enfin, au moyen d'un second segment (30) anti-friction, caractérisé en ce que le piston de guidage (7 > et le premier segment anti-friction (10) coulissent directement le long d'un unique alésage rectifié (5) dans le cylindre (6), ce dernier étant de courte longueur par rapport à la tige (2), et, en position de fonctionnement qolidar1p' à un caisson (24) A semelle de fixa LLont porté par le châssis du véhicule, ledit caisson présen- tant un alésage de grand diamètre (27), dans lequel le cylindre (6) se loge partiellement, se prolongeant par un alésage de petit diamètre (28), traversé par la tige (2), et présentant un logement annulaire dans lequel est reçu le second segment anti-friction (30),de de sorte que le cylindre (6) et la tige (2) constituent un ensemble oléopneumatique fermé susceptible autre associé au, ou dissocié du caisson (24) à semelle de fixation constituant la structure portante. 3/ Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le fond annulaire (15) de la chambre de détente est porté par l'extrémité du cylindre se logeant dans l'alésage de grand diamètre du caisson (24) à semelle. 4/ Dispositif selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que le caisson à semelle (24) est intégré au châssis du véhicule. 5/ Dispositif selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que le caisson à semelle (24) est rapporté sur le châssis du véhicule. 6/ Dispositif selon l'une des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que le cylindre (6) présente un épaulement (25) annulaire saillant vers l'extrémité, par lequel le cylindre (6) prend appui sur le caisson à semelle, et se trouve solidarisé à ce dernier. 7/ Dispositif selon l'une des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que la longueur du cylindre (6) et la profondeur de l'alésage de grand diamètre (27) du caisson (24) à semelle sont choisis pour autoriser une course de la tige adaptée à la souplesse désirée de la suspension. 8/ Dispositif selon l'une des revendications 2 à 7, caractérisé en ce que l'extrémité (15 > du cylindre externe à l'alésage de grand diamètre du caisson à semelle est munie d'une valve de remplissage (23) d'huile hydraulique et se trouve obturée par un fond sur lequel est montée une valve de gonflage (17) de la chambre de gaz. 9/ Dispositif selon l'une des revendications 2 à 8, caractérisé en ce qu'il comprend un segment racleur (32) logé dans une rainure présentée par le caisson à semelle (24) à son extrémité opposée à celle sur laquelle le cylindre (6) est solidarisé.