Brevet FR2620385A1 — publié le 19890317

La présente invention a pour objet un élé- ment de suspension hydropneumatique pour véhicule à roues, notamment tout terrain. On connait des suspensions dans lesquelles la roue est portée par le corps d'un vérin monté cou- lissant sur une tige fixée au châssis du véhicule, et par un triangle articulé au châssis et au corps du vérin par exemple (suspension type Mac Pherson). Avec une suspension de ce type, comme du reste avec d'au- tres suspensions connues, la roue associée à l'élément de suspension est amenée, durant ses oscillations ver- ticales, à tourner, de plus, de part et d'autre de ce plan, de sorte que le guidage de cette roue est insuf- fisant. D'autre part, l'encombrement des parties bas- ses, notamment du triangle, limite la garde au sol. L'invention a pour but principalement de re- médier à ces inconvénients. Suivant l'invention, l'élément de suspension hydropneumatique comprend deux vérins hydropneumati- ques comportant chacun un premier organe adapté pour être fixé au châssis du véhicule, et un second organe monté coulissant sur le premier organe, et les deux seconds organes coulissants sont rigidement liés en- semble et mécaniquement solidarisés avec la roue cor- respondante. Suivant un mode de réalisation de l'inven- tion, dans lequel chaque vérin comporte une tige tra- versant un cylindre et contenant un accumulateur pneu- matique, les deux corps sont montés coulissants sur les tiges et rigidement liés par une plaque sur la- quelle est montée la roue, les tiges étant fixées au châssis. Dans ces conditions, la solidarisation mé- canique de la roue avec la plaque et les corps cou- lissants empêche toute possibilité de basculement de la roue de part et d'autre du plan vertical dans le- quel elle effectue des oscillations. L'agencement selon l'invention améliore donc considérablement le guidage des roues du véhicule équipées de tels élé- ments de suspension, ainsi que la garde au sol, grâce à la réduction de l'encombrement en partie basse de cette suspension. Suivant une particularité de l'invention, la plaque a une largeur suffisante et est percée pour laisser passer une transmission et/ou un axe de direc- tion de la roue. Cette dernière peut donc être rendue motrice et/ou directrice, beaucoup plus aisément que les roues associées aux suspensions du type rappelé ci-dessus. D'autres particularités et avantages de l'invention apparaitront au cours de la description qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés qui en illustrent deux formes de réalisation à titre d'exemples non limitatifs: - la Figure 1 est une vue en élévation la- térale d'une première forme de réalisation de l'élé- ment de suspension hydropneumatique selon l'invention; - la Figure 2 est une vue en élévation en bout d'un véhicule équipé d'éléments de suspension selon la Figure 1; - la Figure 3 est une vue en coupe axiale verticale d'un des vérins hydropneumatiques de l'élé- ment de suspension des Figures 1 et 2; - la Figure 4 est une vue analogue à la Fi- gure 1 d'une seonde forme de réalisation de l'inven- tion; - la Figure 5 est une vue en élévation en bout de l'élément de suspension et de la roue associée de la Figure 4, dans une direction perpendiculaire au plan de cette Figure; - la Figure 6 est une vue de détail illus- trant une variante de l'accumulateur du vérin hydro- pneumatique de la Figure 3; - la Figure 7 est une vue en coupe axiale d'un mode de réalisation industrielle correspondant à une variante du vérin de la Figure 3. L'élément de suspension représenté aux des- sins comprend deux vérins hydropneumatiques comportant chacun un premier organe adapté pour être fixé au châssis 7 du véhicule, et un second organe monté cou- lissant sur le premier organe, les deux seconds orga- nes coulissants étant rigidement liés ensemble et mé- caniquement solidarisés avec la roue correspondante 1. Dans la première forme de réalisation illus- trée aux Figures I à 3, le premier organe précité de chaque vérin 2 est une tige 6 d'axe X-X vertical et qui traverse axialement- un cylindre 5 constituant le- dit second organe, chaque cylindre 5 étant donc monté coulissant sur la tige associée 6. Les deux tiges 6 sont reliées à leurs extrémités par des entretoises 30 fixées au châssis 7, par exemple par boulonnage. Cha- que tige 6 est constituée de deux parties 6a, 6b de diamètres différents, le diamètre de la partie supé- rieure 6a étant supérieur à celui de la partie infé- rieure 6b. Chaque partie supérieure 6a est creuse et comporte une chambre longitudinale divisée par un piston 8 librement coulissant en deux compartiments 9, 11, respectivement remplis de gaz et d'un liquide hy- draulique (par exemple azote et huile) formant un accumulateur hydropneumatique. Le compartiment 9 peut être rempli de gaz par une canalisation 12 ménagée dans l'extrémité de la partie 6a et dans l'entretoise 30. Le compartiment d'huile 11 peut être rempli de liquide par un conduit axial 13 ménagé dans la partie 6b de la tige 6. Un amortisseur 31 et un clapet d'écrétage 14 sont dis- posés dans la tige 6 à la jonction des parties 6a et 6b, entre l'extrémité du conduit 13 et le compartiment 11. Le liquide peut circuler entre ce dernier et une chambre intérieure 15 du corps 5 suivant des trajets A et B schématiquement représentés. Le clapet d'écrétage 14 est réalisé de façon connue en soi, par exemple avantageusement conformément à la demande de brevet français 86 18 207 du 26 Décembre 1986 de la Demande- resse. L'amortisseur 31 peut également être réalisé de manière connue, par exemple selon la demande de brevet français n' 80 18 208 du 26 Décembre 1986 de la Demanderesse. Au niveau de la jonction des parties 6a et 6b, la tige 6 est munie d'un piston 19 traversé par l'amortisseur 31 et par le clapet d'écrétage 14. On voit à la Figure 7 un exemple de réalisa- tion de l'amortisseur 31 du clapet 14 et des orifices de circulation d'huile dans le piston 19 conformes aux deux brevets précités. Les contenus de ces brevets sont incorporés par référence à la présente descrip- tion, de sorte qu'une description détaillée de la Figure 7 n'est pas nécessaire. Les extrémités du corps 5, constituées par des embouts vissés, sont percées d'ouvertures de passage étanches de la tige 6, grâce à des joints d'étanchéité 22. Le piston 8 peut être remplacé en variante par une vessie 24 (Figure 6) munie d'une valve 20. De même, au lieu de l'amortisseur 31, on peut utiliser, pour l'amortissement, des ajutages 21 percés dans le piston 19. Dans les deux cas, les moyens d'amortis- sement permettent la circulation de l'huile entre les compartiments 15a et 15b de la chambre 15. La plaque 3 peut être percée d'une ouverture centrale 25 de passage d'une transmission 4 éventuel- lement complétée par un axe de direction 4a. La roue 1 peut ainsi être rendue motrice et/ou directrice autour de l'axe YY, l'axe de direction pouvant être prévu sans transmission. Le corps 5 peut être muni, si néce- ssaire, d'un caloduc pour l'évacuation de la chaleur dégagée par les oscillations de l'élément de suspen- sion, ce caloduc pouvant être par exemple du type de celui décrit dans le brevet français 83 20 063 (n' 2 556 804) de la Demanderesse. Des fonctions complémentaires peuvent être adjointes à cet élément de suspension, grâce à des dispositifs extérieurs non représentés, dont le li- quide hydropneumatique communique avec l'élément 2, soit par la canalisation 13, soit par un orifice 16 de purge percé.dans la paroi du corps 5. Il est ainsi possible de raccorder l'élément 2 à un connecteur de garde au sol tel que par exemple celui décrit dans le brevet français 85 05 064 du 3 Avril 1985 au nom de la Demanderesse. Le fonctionnement de l'élément de suspension 2 découle de la description qui précède: lorsqu'une roue I associée à un élément de suspension 2 passe sur une bosse ou sur un creux du terrain, l'ensemble soli- daire de cette roue, formé par la plaque 3 et le corps 5, coulisse sur les tiges 6 et le liquide passe de l'un à l'autre des compartiments 15a et 15b, soit par les ajutages d'amortissement 21, soit par l'amortis- seur 31 selon la réalisation mise en oeuvre. Le clapet d'écrétage 14 absorbe la fraction de liquide qui ne peut passer par l'amortisseur 31 ou par les ajutages 21. La fonction ressort est assurée par les variations de volume du liquide dans le corps 5 du vérin, dûe à la différence des sections des parties 6a et 6b de la tige 6, cette variation de volume comprimant ou dé- tendant le gaz contenu dans la chambre 9. Les avantages de l'élément de suspension selon l'invention sont les suivants: le montage de la roue 1 sur la plaque 3 solidaire en translation verti- cale des corps 5 maintient la roue 1 dans un plan d'oscillation vertical fixe, en l'empêchant de bascu- ler de part et d'autre de ce plan. Le montage selon l'invention assure donc un excellent guidage de la roue. De plus, l'élément de suspension 2, contrai- rement aux éléments de suspension antérieurs connus, peut être "plaqué" contre la roue 1 en étant presque intégré à celle-ci, en libérant donc un volume appré- ciable au niveau du châssis, qui permet d'améliorer notablement la garde au sol du véhicule. L'invention permet également de rendre la roue motrice en faisant passer la transmission 4 entre les deux vérins 2. Dans le second mode de réalisation, illustré aux Figures 4 et 5, les deux cylindres 5 sont fixés au ch&ssis 7, par exemple par des pattes 28, et les deux tiges 6 sont montées coulissantes axialement dans les cylindres 5, leurs extrémités opposées étant rigide- ment liées par des entretoises 26. La roue 1 est so- lidarisée en translation verticale avec l'ensemble des deux tiges 6 et de leurs entretoises de liaison 26 par l'intermédiaire d'une pièce 27 dont les extrémités sont fixées aux entretoises 26. La roue 1 peut être associée à une transmission 4 passant entre les deux corps 5, dont l'écartement est prévu suffisant à cet effet, et traversant la pièce 27. De même que dans la réalisation précédente, la roue 1 peut également être rendue directrice. L'élément de suspension des Figures 4 et 5 fonctionne de la même manière que celui des Figures 1 à 3 et présente les mêmes avantages techniques. En variante, il est possible de prolonger vers le bas la plaque 3 sur une certaine hauteur et d'articuler la roue à la partie inférieure de cette plaque, ce qui dégage encore la garde au sol du véhi- cule. REVENDICATIONS 1 - Elément de suspension hydropneumatique pour véhicule à roues, caractérisé en ce qu'il com- prend deux vérins hydropneumatiques (2) comportant chacun un premier organe (6 ou 5) adapté pour être fixé au châssis (7) du véhicule, et un second organe (5 ou 6) monté coulissant sur le premier organe, et les deux seconds organes coulissants (5 ou 6) sont rigidement liés ensemble et mécaniquement solidarisés avec la roue correspondante (1). 2 - Elément selon la revendication 1, ca- ractérisé en ce que, chaque vérin comportant une tige (6) traversant un cylindre (5) et contenant un accu- mulateur hydropneumatique (9, 11),.les deux corps (5) sont montés coulissants sur les tiges (6) et rigide- ment liés par une plaque (3) sur laquelle est montée la roue (11), les tiges (6) étant fixées au châssis (7). 3 - Elément selon la revendication 2, ca- ractérisé en ce que la plaque (3) a une largeur suf- fisante et est percée pour laisser passer une trans- mission (4) de la roue (1). 4 - Elément selon la revendication 1, ca- ractérisé en ce que, chaque (2) vérin comportant une tige (6) traversant un cylindre (5) et contenant un accumulateur hydropneumatique (9, 11), les deux cy- lindres (5) sont fixés au châssis (7), les deux tiges sont montées coulissantes dans les cylindres et rigi- dement liées par leurs extrémités, par exemple au moyen d'entretoises (26). - Elément selon la revendication 4, ca- ractérisé en ce que les corps (5) sont écartés l'un de l'autre d'une largeur suffisante pour laisser passer entre eux une transmission (4) de la roue (1), laquel- le est mécaniquement liée aux deux tiges coulissantes (6).