Brevet FR2559715A1 — publié le 19850823

La présente invention concerne un système hydropneu- matique de suspension élastique de hauteur réglable, pour un véhicule à roues destiné à circuler en terrains varies; chaque roue est montée sur un bras oscillant, solidaire en rotation d'une extrémité d'une barre de torsion qui est disposée transversalement par rapport au véhicule; l'autre extrémité de la barre de torsion est assujettie à un levier à une seule branche, qui peut pivoter sous l'action d'un vérin fixé par une articulation à un pivot assujetti à l'intérieur du véhicule. Dans un système de suspension connu du genre en ques- tion, le réglage de hauteur à l'endroit de chaque roue s'effectue par l'intermédiaire d'un levier solidaire de la barre de torsion, qui peut pivoter sous l'action d'un vérin hydraulique ou pneumatique (demande de brevet DE-B-1 808 702). Dans le système prévu dans la demande précitée de brevet, le changement de hauteur de chaque roue permet de réduire la pression d'appui sur le sol. Mais dans le cas d'un véhicule qui circule par exemple en terrain non carros- sable, il peut arriver que ce véhicule ait à franchir des obstacles d'une certaine hauteur ou des bosses de profil ondulé; et souvent la garde au sol du véhicule est alors insuffisante. En conséquence, le fond de la caisse du véhi- cule touche alors l'obstacle ou la bosse à franchir, ce qui gêne la progression du véhicule. Le but de l'invention est de réaliser un système de suspension du genre défini plus haut, en y apportant des perfectionnements qui permettent de soulever et d'abaisser la position de la caisse du véhicule par rapport aux roues, tout en conservant l'élasticité de la suspension. Dans le système hydropneumatique de suspension selon l'invention, l'ensemble formé par un piston logé dans un cylindre, et destiné à actionner la barre de torsion, commu- nique avec un accumulateur hydraulique, à membrane ou à piston, de manière à constituer un vérin élastique hydropneu- matique pouvant être associé par l'utilisateur à la barre de torsion, qui constitue le ressort principal; l'utilisa- teur a ainsi la faculté d'augmenter le débattement élastique de la roue, en combinant ensemble la barre de torsion et le vérin élastique. Dans le système de suspension connu d'après la demande de brevet DE-B-1 808 702, la roue du véhicule ne peut prendre que deux positions, à savoir la position normale de fonction- nement et la position de repos. Et ce changement de position s'effectue déjà au moyen d'un vérin qui actionne une barre de torsion, mais ce mode de réalisation ne permet pas de résoudre le problème exposé plus haut à propos du but de la présente invention. En effet, l'invention présente un avantage essentiel par rapport à ce système connu, car elle permet de modifier la suspension élastique à volonté, en associant un organe élastique auxiliaire au ressort principal de suspension constitué par la barre de torsion, pour passer par une manoeuvre simple d'un système de suspension élastique à courbe caractéristique linéaire, à un système de suspension à caractéristique progressive, et inversement, en augmentant d'une manière relativement importante le débattement élasti- que de la roue. Le système de suspension élastique conforme à l'in- vention permet non seulement de soulever l'ensemble de la caisse du véhicule par rapport aux roues, pour augmenter la garde au sol, mais aussi au besoin de soulever seulement un seul des côtés longitudinaux de la caisse du véhicule. Il est avantageux d'opérer ainsi, par exemple avec un véhi- cule qui roule sur un terrain en pente, en agissant sur les vérins de suspension élastique associés aux roues situées vers le bas de la pente, pour soulever le côté correspondant du véhicule, jusqu'à compenser au moins en partie la pente du sol. En outre, le système de suspension conforme à l'in- vention permet également de soulever seulement soit l'avant, soit l'arrière de la caisse du véhicule, par exemple pour augmenter la plage de distance couverte pratiquement par des armes montées sur le véhicule considéré, si l'arrière de celui-ci est soulevé ou abaissé par un sol en pente. Selon d'autres caractéristiques avantageuses de l'invention: - l'ensemble constitué par le cylindre et le piston du vérin élastique, et par l'accumulateur hydraulique asso- cié à piston ou à membrane, est réalisé sous forme d'un organe unitaire étanche; - l'articulation du vérin élastique, sur un axe d'attache fixé intérieurement à la paroi de la, caisse du véhicule, est une articulation à la Cardan, ainsi que l'articulation de la tige du piston du cylindre hydraulique sur le levier à une seule branche de la barre de torsion; les vérins élastiques hydropneumatiuqes disposés d'un même côté longitudinal du véhicule peuvent être reliés entre eux, de manière à permettre un soulèvement de ce côté de la caisse du véhicule; et - les deux vérins élastiques hydropneumatiques situés sur les deux c6tés longitudinaux du véhicule, à l'avant ou à l'arrière de celui-ci, peuvent être reliés entre eux de manière à permettre un soulèvement de l'avant ou de l'arrière de la caisse du véhicule. On va maintenant décrire à titre d'exemple un mode de réalisation de l'invention, en référence aux dessins annexés, sur lesquels: la figure 1 est une vue partielle en perspective de la caisse d'un véhicule à roues comportant un système de sus- pension élastique conforme à l'invention, dans lequel seule la barre de torsion peut fonctionner; la figure 2, analogue à la figure 1, représente le même système de suspension élastique, dans lequel la barre de torsion et le vérin élastique auxiliaire sont en position de fonctionnement; les figures 3 et 4 sont des coupes axiales à échelle agrandie du palier du bras oscillant et du palier de la barre de torsion, respectivement; les figures 5 et 6 sont des coupes axiales du vérin élastique auxiliaire, dans deux positions qui correspondent respectivement à une caractéristique linéaire et à une caractéristique progressive du système de suspension 1élas- tique. Sur un véhicule comportant des roues à suspension indépendante, une roue 1 porteuse ou motrice est montée de manière pivotante sur un bras oscillant 2, solidaire en rota- tion d'une barre de torsion 4 qui est disposée transversale- ment dans la caisse 3 du véhicule, et qui passe dans un palier 5, à travers une paroi latérale de la caisse (figure 3). L'autre extrémité de la barre de torsion 4 (figure 4) est solidaire en rotation d'une douille 6, qui est montée rotative dans un palier 7, disposé sur la face interne de la paroi latérale opposée de la caisse 3 du véhicule. Sur la douille 6, est claveté un levier 8 à une seule branche dont l'autre extrémité est articulée sur la tige 9 du piston d'un cylindre hydraulique 10, qui communique avec un accumu- lateur hydraulique 11, à membrane ou à piston. Le cylindre constitue un organe de réglage de position, qui coopère avec l'organe élastique constitué par l'accumulateur hydrau- lique 11, pourvu d'une soupape de remplissage et d'une sou- pape de surpression (non représentées); et l'ensemble forme un vérin hydropneumatique-élastique 12 dont le corps cylin- drique porte un bossage d'articulation 13 pour relierpar une articulation à la Cardan, ce vérin à un axe d'attache ou pivot 14 assujetti à la face interne de la paroi latérale de la caisse du véhicule considéré. On notera aussi que l'ensemble constitué par le cylindre 10 et le piston 9 du vérin élastique 12, et par l'accumulateur hydraulique associé, 11, à piston ou à mem- brane, est un organe unitaire étanche; et que l'articulation de la tige 9 du piston du cylindre hydraulique 10 sur le levier 8 à une seule branche de la barre de torsion 4 est une articulation à la cardan. Les vérins élastiques hydro- pneumatiques 12 disposés d'un même côté longitudinal du véhi- cule peuvent être reliés entre eux, de manière à permettre un soulèvement du c6té correspondant de la caisse 3 du véhi- cule. Les deux vérins élastiques-hydropneumatiques 12 situés sur les deux côtés longitudinaux du véhicule, à l'avant ou à l'arrière de celui-ci, peuvent être reliés entre eux de manière à permettre un soulèvement de l'avant ou de l'arrière de la caisse 3 du véhicule. Lorsque le véhicule circule dans des conditions normales, c'est-à-dire avec une faible garde au sol et un débattement élastique limité de la roue 1 (figure 1), c'est la barre de torsion 4 qui assure à elle seule l'élasticité des mouvements de suspension de la roue 1, dans les deux sens. Le vérin élastique hydropneumatique 12 est alors ino- pérant, et le piston associé à la tige 9 se trouve en posi- tion de rétraction dans le cylindre 10 (figure 5). Tant que le volume interne du cylindre hydraulique situé du côté de la tige 9 du piston n'est pas rempli ]5 de liquide sous pression, le piston peut coulisser librement dans le cylindre 10, et si la roue 1 montée sur le bras oscillant 2 est complètement déchargée, la roue peut rester au contact du sol, même en présence d'un creux. Mais, norma- lement, dans une telle situation, la roue n'est plus en contact avec le sol. En remplissant de liquide sous pression le volume interne du cylindre 10 situé du côté de la tige 9 du piston, l'utilisateur peut bloquer dans le cylindre 10 le piston en une position choisie de rétraction (figure 5) ou de déploiement (figure 6) ou en une position intermédiaire choisie. Par contre, si le véhicule doit franchir des obstacles ou rouler en terrain varié, ce qui demande une garde au sol plus importante, il convient de relever en conséquence la position de la caisse du véhicule, pour augmenter le débat- tement élastique de la roue 1 (figure 2). Ce faisant, on associe à la barre de torsion 4, qui possède une courbe caractéristique d'élasticité d'allure linéaire, un organe élastique auxiliaire constitué par le vérin élastique hydro- pneumatique 12. Pour cette opération, on fait coulisser le piston dans le cylindre 10, en lui appliquant une pression pour l'écarter de sa position de rétraction, de manière à faire tourner le levier 8 à une seule branche. Par l'inter- médiaire de la douille 6, de la barre de torsion 4, et du bras oscillant 2, on exerce ainsi un effort sur la roue 2, qui est restée en appui sur le sol. Grâce a cette combinaison de la barre de torsion 4 avec le vérin élastique hydropneuma- tique 12, on réalise un système élastique à caractéristique progressive. Le liquide sous pression nécessaire pour alimenter le vérin élastique peut provenir d'un groupe hydraulique, qui fait partie du système de suspension élastique, et qui est relié au vérin élastique par une canalisation d'arrivée et une canalisation de retour. Mais ce groupe destiné à alimenter en fluide hydraulique le vérin élastique ne fait pas partie de l'aspect original de l'invention. REVENDICATIONS 1. Système de suspension élastique de hauteur réglable, pour un véhicule à roues destiné à circuler en terrains variés; chaque roue étant montée sur un bras oscillant, solidaire en rotation d'une extrémité d'une barre de torsion disposée transversalement par rapport au véhicule; et l'autre extrémité de la barre de torsion étant assujettie à un levier à une seule branche, qui peut pivoter sous l'action d'un vérin, fixé par une articulation à un pivot assujetti à l'intérieur du véhicule; caractérisé en ce que l'ensemble formé par un piston (9) logé dans un cylindre (10) et destiné à actionner la barre de torsion (-4) communique avec un accu- mulateur hydraulique (11) à membrane ou à piston, de manière à constituer un vérin élastique hydropneumatique (12), pouvant être associé par l'utilisateur à la barre de torsion (4) qui constitue le ressort principal; l'utilisateur ayant ainsi la faculté d'augmenter le débattement élastique de la roue (1), en combinant ensemble la barre de torsion (4) et le vérin élastique (12)o 2.Système de suspension selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'ensemble constitué par le cylindre et le piston (10, 9) du vérin élastique (12), et par l'accu- mulateur hydraulique associé (11) à piston ou à membrane, est réalisé sous forme d'un organe unitaire étanche. 3. Système de suspension selon l'une des revendica- tions 1 ou 2, caractérisé en ce que l'articulation (13) du vérin élastique (9, 10), sur un axe d'attache (14) fixé intérieurement à la paroi de la caisse (3) du véhicule, est une articulation à la Cardan, ainsi que l'articulation de la tige (9) du piston du cylindre hydraulique (10) sur le le levier (8) à une seule branche de la barre de torsion (4). 4. Système de suspension selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les vérins - élastiques hydropneumatiques (12) disposés d'un même côté longitudinal du véhicule peuvent être reliés entre eux, de manière à permettre un soulèvement de ce côté de la caisse (3) du véhicule. 5. Système de suspension selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les deux vérins élastiques hydropneumatiques (12) situés sur les deux cotés longitudinaux du véhicule, à l'avant ou à l'arrière de celui- ci, peuvent être reliés entre eux de manière à permettre un soulèvement de l'avant ou de l'arrière de la caisse (3) du véhicule.