Brevet FR2483336A1 — publié le 19811204

On sait que, quels que soient ses moyens élastiques, toute suspension d'engin mobile ne bénéficie que d'un compromis "confort-tenue de route" fixe, généralement trop dur aux faibles charges et faibles vitesses, afin que restent limités les pénibles tangages et dévers aux variations de vitesses et de caps, ainsi que les dangers de perte de tenue de route aux charges et vitesses élevées. La présente invention a pour objet une suspension de tout engin, dont les organes élastiques sont à rigidités multiples, sélectables par associations-dissociations, de préférence automatiques sous l'effet des variations de force vive de cet engin, ou encore sous ses propres commandes, ou sous l'effet de la route, voire contrôles par des moyens à portée du Conducteur, de telle sorte que cet engin bénéficie, à chaque instant, du maximum de confort et/ou de tenue de route et moindres basculements, selon le choix sélectif ainsi fait parmi ces multiples rigidités, à la demande des effets précités. 1 titre d'exemples indicatifs, mais non limitatifs, ont été figurées ci-dessous des réalisations conformes, où fig.l est une vue, en coupe par son axe, d'un tel organe à double rigidité par 2 ressorts co-axiaux métalliques, à sélection d 'associations-dissociations par commande auxiliaire, fig.2 est une variante, en même coupe, d'un tel organe à vérinamortisseur bydro-pneumatique, à sélection par son propre piston, fig.3 est une autre variante, en même coupe, d'ut vérin-amortis- seur à sélection auxiliaire incorporée et fonctionnant à inertie, fig.4 est une vue de la précédente, en coupe perpendiculaire à son axe sous le couvercle de sa tete, fig.5 est une vue schématique en plan d'un engin, supposé à 4 roues, suspendu sur de tels organes à sélection automatique de rigidités incorporées en chacun d'eux, fig.6 est une vue schématique d'une variante de sélection par les commandes propres de engins avec coupes dans les transmissions hydrauliques, autonome ou sous pression du circuit général de l'engin, fig.7 est une vue de même d'une autre variante à memes commandes mais à transmisssions électriques, fig.8 est une vue, en coupe par son axe, d'une autre variante à sélection-contrôle par 14 vitesse de l'engin, fig.9 est une vue schématique comme 5 ci-dessus, à sélections par les commandes propres de l'engin mais à transmissions hydrauliques. En fig.l, un ressort métallique spiral usuel 1' est disposé co-axialement au ressort principal 1 et à son amortisseur téléscopique usuel, dont le corps 2, ou sa tige 3, porte le moyen axial de sélection de leur coopération et celle-ci s'effectue par blocage-déblocage d'une douille 4, solidaire d Tune soucoupe 5 servant d'assise de 1', à l'aide d'un arrêtoir diamétral 6-6' de 2, à même de glisser dans descannelures, telles 7-7', ou au contraire de s'accrocher sous une collerette 7 de 4, par pivotement de 2 sur son axe sous l'action d'un bras 10 extérieur à 2. Dans le cas où 1' est pneumatique ou hydro-pneumatique, la capsule (fig.2) de celui-ci est compartimentée en au moins 2 éléments distincts 121,122, avec membranes 131,132 et cloisons 14 de séparation, et ces compartiments peuvent être mis en travair, simultanément ou non, par le moyen de fenêtres : 16 pour 121 et 17 pour 122, masquées ou démasquées dans le corps de 2 et à sa partie haute 15 sur 2 sections différentes : la plus basse 17 étant escamotable tandis que 16 reste ouverte en permanence. Différents moyens auxiliaires peuvent concourir à cette sélection. Em sélection directe (fig.2), ces fenêtres, telle 17, sont masquées puis démasquées sous une course relativement limitée du piston 19, limitation qui peut être progressive et croissante à l'aide d'un profil idoine 19' de ce piston et des fenêtres 17, voire être rapidement réduites sur une faible capacité (butée), conditions prédéterminées qui peuvent rester semblables à ellesmêmes quelle que soit la charge au moyen d'un correcteur de niveau (non figuré). Elle peut encore être réalisée (fig.3) par le moyen d'un boisseau 22, dont la paroi cylindrique contigûe à 15, percée de fenetres, telle 23, à hauteur de 17, pivotant sur son axe 18, établit la conjonction-disjonction de la coopération de travail entre 121 et 122. De plus l'amortissement, sur boîtier usuel, tel 24 peut être synchronisé avec ces sélections et par même boisseau 22, aménagé, 24étant serti sur un épaulement 25 de 15. Des orifices 261,262, périphériques correspondant aux écoulements freinés sur les lamelles de 24 restent librement ouverts, mais l'orifice 28 de décharge de 24 est calibré et sert à contrôler les variations de freinage. Sur la fig.2, c'est l'aiguille terminale 30 de 19, qui sten gage ou se dégage de 28 par le mouvement de 19, où, en contraction, il en réduit ltécoulemeAt libre en concordance avec la fermeture de 122 et l'accroit en sens inverse en rouvrant 122. En fig.3 et 4, c'est le boisseau 22, qui a son fond 32 pereé d'orifices, tel 33, conjugués avec ceux, tel 34, d'une paroi transversale fixe 31, de sorte que, lorsque pivote 22 en escamotant 122, ces orifices 33-34 se masquent et, en sens inverse, se démasquent lorsque 122 est réouvert. Le profil de ces fenêtres permet, ici aussi, d'assurer la progressivité de ces écoulements. Les dimensions respectives des capacités 121 et 122 permettent d'opposer à une grande capacité 12g, de grand confort, une capacité 121, permanente, de petite contenance, formant butée pneumatique à éclipse. Quant aux commandes de sélections, telle celle de 22 ci-dessus, elles peuvent être diverses : automatiques, sans ou avec les commandes propres de l'engin, sans ou avec contrôle à la main du Conducteur. Automatiques, ces sélections peuvent être liées à une masse inerte, mobile dans un plan horizontal et sollicitée par les variations de vitesses ou de caps du véhicule, masse unique centralisant les commandes aux vérins de la suspension, ou masses multiples, une par organe. Sur les fig.3 et 4, cette commande est attenante au vérin. a masse inerte 37, excentrée mais libre sur 1tasse vertical 18 de ce vérin, est solidaire de 22 (ou encore l'attaque directement), et peut osciller (fig.4) entre 2 butées 43 s'appuyant sur 43' et 44 s'appuyant sur 44', mais est rappelée vers *4 par un ressort 38, Un 2ème ressort 42, plus fort que 38, s'appuie sur une fourchette 46 solidaire de 10 par 18, de sorte que toute commande extérieure du pivotement de 10 puisse limiter l'élongation de 37, sous 46, en la rapprochant de 43 dans le sens 45, voire l'y bloquer sous cette commande, ou sous 42 en cas de défaillance de celle-ci. En fonctionnement libre, 37 est freiné visqueusement durant son retour en sens opposé à 45, par tout moyen approprié, tel celui d'une cloison 49 coupant la chambre opposée à 37 dans son bottier 50, portant une membrane anti-retour, qui freine l'expulsion liquide de 48 vers 48'. L'organisation générale est représentée schématiquement sur fig.5, par un châssis réduit à ses 4 points de suspension I -1 - B. IC-ID, chacun d'eux à 2 ressorts, tels 1 et 1' sur 1c, où les masses inertes sont orientées à 450 dans un secteur N-O ou sur son sens opposé, de telle sorte que le pivotement de fermeture de 122 sur cet-organe se fasse dans le meme sens V sous force vive longitudinale ou transversale, et que toute accélération ferme IC et 1D' tout freinage : 1Â et IB, tout braquage à droite : 1Â et ID et à gauche : Ig et 1ç, ou le contrôle, voire le bloque sous commande III au tableau de bord, des câbles, tels IIA,IIB,..., actionnant leurs leviers respectifs 10A,10B,... Une telle organisation assure ainsi le renforcement des rigidités desdits organes sur le seul couple, frontal ou transversal, surchargé. Mais on conçoit qu'une disposition analogue à celle de la figure permette : non plus l'arrêt en retour de 37 contre 44-44', mais une fermeture symétrique de celle-ci et opposée à 45, voire toute autre disposition tendant à une double fermeture à même de renforcer la rigidité des. 4 organes à la fois. Les sélections des rigidités peuvent encore être transmises hydrauliquement aux organes de suspension depuis les commandes propres du véhicule (fig.6) Par gravité d'abord à partir d'une réserve 51, en charge sur toute commande, telle 63 de l'accélérateur, avec distributeur 52, piston 53, orifice d'accès 54, de sortie 55. 63 agit sur 57 et sous ressort de rappel 56. Dans 52, un 2ème piston 58 ressort 59 tend à refouler le liquide de la chambre 60 dans celle 61 à travers une soupape à canal calibré 62.La sortie 55 de 52 alimente un récepteur à corps 66, piston 67, tige 68 et ressort de rappel 69, et il y a autant de réeepteurs que d'organes : ici les 2 AR, La tige 68 commande directement 10-10', savoir 10 sur grande flexibilité avec 122 ouvert, ou 10' sur grande rigidité 122 fermé. Àu remplissage, 53 est repoussé contre 58 et dégage l'entrée 54 de 52, qui se remplit de liquide, puis est ramené en sens inverse et obture 54, de sorte qu'en positionnement de repos de 63 56 détendu, 68 ait refoulé le bras 10-10' en 10. Sous la pression 63 d'accélération, 53 est refoulé dans 52, la chambre 61 s'ouvre et grandit, alors que 54 e.st fermé, de sorte que 67 peut se détendre sous 68, en chassant le liquide de 66 dans 61, 10 venant alors en 10' ; mais simultanément 58 tend à refouler le liquide de 60 lentement à travers 62 dans 61 et 66, de sorte que si 63 suspend son mouvement, ce refoulement de 58 renvoie loi en 10. Toute nouvelle pression sur 63 peut ainsi renouveler le jeu alterné de 10-10'. Si l'engin a une organisation hydraulique sous pression, 51 est remplacé par un système à régulateur de pression 70, avec arrivée hep. 71, sortie 72 sur bâche, piston double 731-732 alimentant la sortie 74 sur les récepteurs 52. Un ressort taré 75 de régulation est placé dans la chambre 76 et l'adduction du canal 78 d'équipression débouche dans la chambre opposée 77. Sue la fig.6, la conduite de 70 à 52 se fait par un canal, partiellement pointillé, se terminant en 54'. Par ailleurs, toute organisation électrique de l'engin peut concourir aux transmissions de sélection (fig7) et la dérivation, prise alors sur la batterie 80, alimente un récepteur devenu electro-aimant 82, à noyau 83 refoulant 10 en position de haute fle xibilité, alors que, si le courant est coupé, 10 revient sous l'ef fet de son ressort 84 en 10' en haute rigidité Entre 80 et 82 sont disposés les contacteurs, tel 87, un par commande propre du véhicule. C'est ainsi que l'accélérateur 63 mobilise par 57 un premier contact glissant 86, isole et concen- triquement auquel un 2ème contact 85 progresse à sa rencontre lorsque ce ler s'éloigne sous l'effet d'un temporisateur, voire d'un dash-pot à piston 88, ressort 89 et trou calibré 9Q dont l'intervention est semblable à celle de 58-62 ci-dessus. 85 est branché sur 82 et un condensateur l est interposé entre 85 et 86. Dans cette variante, la pression de 63 contre 56 refoule 86 et coupe le contact 85-86, c'est-à-dire laisse 84 renvoyer 10 en 10' sur grande rigidité, tandis que le dash-pot 87 rattrape ce contact 85-86 lentement et provoque, à temps, l'inversion de 10' en 10, permettant, comme ci-dessus, des accélérations répétées et jeux alternés de 10-10'. On peut compléter ou combiner ces organisations de sélection par ou avec un moyen en rapport avec la vitesse du véhicule (fig.8) à l'aide d'un système solidaire de sa transmission propre, tel un arbre 101, entralnant une douille 102 à oreilles portant 2 masses diamétrales 1031,1032, centrifugées9 masses ayant chacune un bec 1031f10323 agissant sur une douille 104 qui glisse sur 101 et renvoie 10 en 10', par tringle ou câble adéquat 105, sur les commandes précédentes. Un contrôle général de ces sélections depuis le tableau de bord peut être enfin assuré par le Conducteur lui-même, soit directement sur les moyens décrits, soit sur un moyen d'ensemble par 105. Sur les fig.6 et 7 sont indiqués de tels contrôles par le jeu dtune tirette ou d'une manette III et l'interposition entre elles et les systèmes décrits de coupe-circuits hydrauliques fig.6) ou électriques (fig.?). Sur fig*6, 51'alimente un cylindre 107 par 111, avec pistou 110 et ressort 109, refoulé dans 107 par 108 attenant à III. Lorsque III est refoulé à fond sens 91, l'orifice d'adduction 112 est démasqué le ler avant 111 (54' de 52 est alors disposé sur une même section droite de 52 que 55), et le vidage-rem;Es- sage de 61 sous 67-68 libère 10 en 10' sur grande rigidité alors qu'une traction en sens inverse 91', dégageant III, *eve- maintient la pression interne dans 61, donc 10 en position de grande flexibilité. En fig.7, le même résuitat peut être obtenu par modulation de l'intensité du courant envoyé dans 82 contre 84, sous l'entremise d'un rhéostat 114, sur la bobine duquel un contact glissant 115 est alors poussé par III. Sur ces 2 fig., on voit que que le controleur-centrifugeur de la fig.8 peut intervenir pour refouler III en position de grande rigidité (liaison en pointillés entre III et 105). La fig.9 montre encore schématiquement le montage d'ensemble du système de fig.6 sous contrôle de III au tableau avec un seul coupe-circuit 107, supposé alimenté par un seul bac 51, 107 alimentant les 4 contacteurs 521,522,523,524, et renvoyant la commande aux 4 organes par canalisations respectives IIAB,IIBC,IICD, IIAD. I1 est immédiat que, dans les exemples donnés ci-dessus, on puisse disposer de plus de 2 capsules, ou compartiments indiqués, notamment lorsque l'amplitude souhaitable des variations des rigidités le requiert, ou lorsque les variations de surcharges peuvent l'imposer, voire pour toutes autres causes. De même est-il loisible de combiner les éléments et moyens A donnés dans les exemples de commandes de sélections et de controles ci-dessus voire de les compléter utilement avec d'autres moyens disponibles sur tous engins, en vue d'en assurer, conformément à cette invention, une suspension à multi-rigidités, sélectables entre des limites prédéterminées et à volonté et pour toutes fins utiles, notamment de surconfort et de sur-tenue de route quelles que soient les variations de charge et de vitesse ou de cap de l'engin. REVLD ICIONS 1 - Suspension de tous engins mobiles, à moyens élastiques quel conques, avec ou sans organes assistants, avec ou sans alimentation en fluide auxiliaire, ou de correction de niveau par fluide gazeux ou liquide, sous pression, incorporé ou non, avec ou sans barres stabilisatrices, caractérisé par cela que chacun de ses organes sustentateurs oompoete un ou- plusieurs dispositifs élastiques à rigidités multiples (1-1'), sélectables par associationsdissociations idoines, de préférence automatiques (37) sous l'effet des variations de force vive de cet engin, ou encore sous l'action de ses propres commandes (63-6), ou sous l'effet de la route, voire controlées par des dispositifs à la portée du Conducteur (III), de telle sorte que cet engin bénéficie, à chaque instant, du maximum de confort ou / et du maximum de tenue de route-antibasculements, issus du choix sélectif ainsi fait parmi ces multiples rigidités, à la demande de ces moyens. 2 - Dispositif selon 1, caractérisé par cela que organes/ ces ou l'un d'eux, qui peut alors être unique, est à textes ou capacités pneumatiques ou hydro-pneumatiques (2), multiples ou encore à capacité unique compartimentée (12) selon une ou plusieurs sections, droites ou non, sous membrane unique ou non, ces têtes, capacités ou compartiments comportant chacun des moyens de coopérations ou-communications pouvant être masqués ou démasqués sur l'intérieur d'un corps-vérin à piston porteur, en particulier des ouvertures (16-17) et un tiroir, tiroirboisseau (22), ou autres en tenant lieu, euxmeAmes perforés d'orifices, coulissant ou pivotant, voire louvoyant devant ces ouser- tures et mobilisables à l'aide de tout dispositif idoine (37), en vue de sélecter les connexions d'wa ou plusieurs de ces têtes, capsules ou compartiments, donc de sélecter les rigidités désir rées, en concordance avec lesdites variations de vitesse ou de cap de 1' engin 3 - Dispositif selon 1 ou 2, caractérisé par cela que les moyens correspondants d'amortissements à freinage visqueux (24) sont placés sous l'effet du dispositif de sélection, en par ticulier sous 1 t effet d'ouvertures analogues des mêmes tiroirs, tiroirs-boisseaux (22) ou autres, indiqués, de sorte que ce freinage visqueux soit auto-corrigé, notamment en masquant-démasquant les écoulements libres (28) ou / et laminaires de cet amortisseur. 4 - Dispositif selon 1,2 et 3, caractérisé par cela que les sélections des têtes, capacités ou compartiments des organes-vérins sont effectuées directement par le piston (19) de ces organes-vérins, piston dimensionné et positionné par rapport aux ouvertures de ces capacités ou compartiments, notamment à partir des moins rigides, en vue de les masquer dès une certaine cote de déflexion, ou sous un certain échelonnement de cotes de déflexions sous charges, le piston étant à cette fin convenablement profilé (19') et prolongé par une tige calibrée (30), à même de coulisser dans l'orifice de décharge (28) du boîtier amortisseur. 5 - Dispositif selon 1,2 et 3, caractérisé par cela que la sélection est effectuée par inertie d'une masse auxili- aire (37), juxtaposée ou incorporée aux têtes ou capacités des organes-vérins, en liaison directe avec ceux-ci, inclinée ou non sur leur axe, masse excentrée perpendiculairement à leur axe de pivotement (18) et mobilisée par les variations horizontales de force vive de engin, avec moyen de rappel (38), éventuellement amorti ou freiné, et de blocage (42) en grande rigidité. 6 - Dispositif selon 1,2,) eut 5, caractérisé par cela que de telles masses, mobiles entre 2 butées, sont disposées à 45 d'un secteur horizontal, défini pour que les sollicitations, longitudinales ou transversales, de la force vive, s'exercent dans le même sens de pivotement et soi* butb en sens inverse, de tels effets concourant ainsi à accroltre la rigidité des éléments surchargés à l'exclusion, ou non, des éléments non surchargés, selon l'orientation desdits secteurs. 7 - Dispositif selon 1,2,3 et 6, caractérisé par cela que les sélections sous les commandes propres de l'engin sont transmises hydrauliquement aux vérins concernés par le moyen d'une organisation : en charge par gravité (51) ou sous pression, celle-ci étant alors pourvue d'un régulateur de pression (70), de sorte que chaque commande de cet engin (63) puisse mettre en pression, en tête de chaque vérin, une chambre (66) avec piston mobilisant le sélecteur (10) avec rappel (69) en position de forte rigidité, une chambre-dash-pot (60) attenant à celle-ci assurant, sur tout palier de la commande, un retour éventuellement amorti ou freiné en haute flexibilité. 8 - Dispositif selon 1,2,3 et 5, caractérisé par cela que les sélections sous les commandes propres de l'engin sont transmises électriquement aux vérins concernés par une dérivation du circuit correspondant de l'engin, de sorte que chaque commande (63) de cet engin puisse, au moyen d'un contacteur (87), mettre en tension un électro-aimant (82) attenant à chaque vérin, le noyau (83) en étant solidaire du sélecteur, avec rappel (84) à toute coupure en position de forte rigidité, une chambre dashpot, ou temporisateur électrique (88) attenant au contacteur étant à même d'assurer sur tout palier de la commande, un retour éventuellement amorti ou freiné en haute flexibilité 9 - Dispositif selon 1,2,3,5,6,7 et 8, caractérisé par cela que les sélections automatiques, ou sous les commandes propres de l'engin, sont sous tout contrâle auxiliaire automatique par un centrifugeur (94) en liaison avec un arbre (92) de cet engin et / ou à main, par tout moyen utile, telle une tirette (III) au tableau de bord.