Brevet FR2647061A1 — publié le 19901123

L'invention a pour objet un procédé de suspension à double flexibilité en opposition pour véhicule automobile et dispositif pour la mise en oeuvre. Depuis pratiquement ltorigine, les véhicules sont pourvus de suspension pour le confort des passagers et le maintien des roues au sol. L'augmentation du confort, avec une suspension très souple, s'effectue généralement au détriment de la tenue de route. Les véhicules automobiles sont pourvus de suspensions qui sont composées, pour la plus grande part, de bras déterminant une géométrie destinée à lier les roues au châssis du véhicule et composant des épures destinées à guider les roues de la façon la plus rigoureuse qui convient. En ce qui concerne les éléments élastiques de ces suspensions, il est fait appel à des ressorts de suspension (du type belicoidal, à lames, par tampon caoutchouc ou encore, dans le cas des suspensions hydropneumatiques, d'un coussin de gaz ou barres de torsion). La suspension est complétée par des amortisseurs dont le rôle devrait être uniquement de freiner les mouvements intempestifs des suspensions enfin, dans la plupart des cas, un dispositif de barres anti-roulis vient compléter l'ensemble. C'est pourquoi les amortisseurs télescopiques actuels sont à double effet, un effet absorbe la compression, un autre effet, dans le sens opposé, absorbe la détente. Par exemple, si le réglage est de 100 kg à la compression, le règlage est de 300 kg à la détente. Avec ce type de suspension élastique et connu, le châssis repose par gravité sur les éléments élastiques et les suspensions fonctionnent en comprimant (compression) ces éléments pourvus de la flexibilité adéquate et rebondissent vers leur position statique freinée par la gravité et les dispositifs amortisseurs (détente). L'état de la technique peut être défini par les brevets suivants FR-A-2.064.541 Suspension hydropneumatique à double flexibilité, notamment pour des véhicules routiers. L'invention concerne une suspension hydropneumatique à double flexibilité comportant un seul coussin gazeux. Les deux parties du tiroir distributeur ont des diamètres différents. Un perçage met en communication permanente la gorge avec la chambre arrière du ressort. Ce système assure un bon fonctionnement de la suspension, même pour les charges intermédiaires du véhicule où le tiroir ferme les deux canalisations. FR-A-1.525.243 : Suspension hydropneumatique à double flexibilité, notamment pour des véhicules routiers. Ce dispositif de suspension hydropneumatique comprenant un coussin gazeux placé dans un réservoir étanche et séparé par une membrane souple d'un liquide susceptible d'être déplacé par suite des mouvements d'un piston dans un cylindre auquel l'ensemble est relié, tandis que la tige de ce piston est réunie au bras de suspension de la roue intéressée de ce véhicule, principalement remarquable en ce qu 'il utilise un cylindre à double effet dont l'extrémité inférieure est traversée de façon étanche par la tige coulissante du piston, de façon à diviser le cylindre en une chambre supérieure et en une chambre inférieure, toutes deux remplies de liquide et communiquant par l'intermédiaire d'une canalisation sur laquelle est intercalé un tiroir qui coulisse sous l'action d'un ressort taré à une valeur qui l'emporte sur la poussée antagoniste fournie par la chambre supérieure du cylindre lorsque le véhicule est à vide, ce qui met alors les deux chambres en communication, tandis que, au contraire, si le véhicule est en charge, la pression du liquide dans la chambre supérieure déplace le tiroir en isolant ladite chambre et en reliant la chambre inférieure à un circuit de retour. Dans tous les brevets formant l'état de la technique, la double flexibilité ne concerne que des amortisseurs à double effet d'amortissement (compression, détente), mais pas des flexibilités en opposition par deux suspensions indépendantes et montées en opposition de part et d'autre du châssis. Le procédé selon l'invention a pour objet une suspension qui consiste à ce que le châssis soit pris en sandwich entre deux suspensions disposées en opposition, un organe de liaison assure la liaison entre le châssis et les deux suspensions montées en opposition par rapport audit châssis. Ledit organe de laison est pourvu d'un moyen de serrage qui agit simultanément sur la précontrainte des moyens élastiques des deux suspensions négative et positive. En plus de la suspension classique dite "suspension à flexibilité négative", une deuxième suspension indépendante dite "suspension à flexibilité positive" est mise en place, en opposition à la suspension à flexibilité "négative classique". La suspension selon l'invention peut être pourvue de moyens de réglage. Lesdits éléments élastiques "négatif et positif" peuvent être réglés suivant les besoins de la mise au point, avec une précontrainte nulle ou, encore, avec une certaine garde. Le choix de la précontrainte des éléments élastiques de flexibilité "négative et positive" devient ainsi un élément de réglage de cette suspension. Les moyens élastiques des deux suspensions sont identiques dans leur nature. Les moyens élastiques des deux suspensions sont différents dans leur nature. Les moyens élastiques sont des ressorts hélicoidaux Les moyens élastiques sont un ressort hélicoïdal et un tampon. Les moyens élastiques des deux suspensions, montées en opposition de part et d'autre du châssis, sont montés coaxialement. Les moyens élastiques des deux suspensions montées en opposition, de part et d'autre du châssis , sont montés décalés l'un par rapport à 1' autre. L'organe de liaison est un câble qui se termine par une tige filetée, ledit moyen de serrage est un écrou qui agit simultanément sur la précontrainte des deux suspensions. Selon un autre mode de réalisation, la suspension peut consister à placer l'élément élastique créant la flexibilité positive à l'intérieur même de l'amortisseur. L'élément élastique créant la flexibilité positive peut être constitué par un ressort ou un tampon élastique et être placé entre le piston de l'amortisseur et la partie supérieure du cylindre de l'amortisseur. Ledit réglage de la précontrainte peut utiliser une commande manuelle électrique, électronique, hydraulique ou pneumatique. Ce réglage de la précontrainte permet ainsi d'adapter les suspensions à une conduite sportive, à une conduite plus confortable et/ou d'adapter la suspension à la charge du véhicule. De cette façon, la suspension ainsi réalisée oeuvrera en permanence pour conserver l'assiette optimum déterminée par le constructeur. D'autre part, ces suspensions apporteront un effet "anti-roulis" et "anti-tangage" qui seront bénéfiques à la fois au niveau de l'efficacité des suspensions et au niveau du confort. Enfin, les amortisseurs, qui sont généralement pourvus d'un effet détente plus puissant que l'effet compression, afin de tenter de maintenir plaqué le châssis sur ses éléments élastiques, peut être déchargé de cette tâche supplémentaire pour se consacrer uniquement à son rôle de frein des mouvements intempestifs des suspensions. Si l'on veut considérer l'exernple d'une voiture dans un virage, on comprend aisément qu'un véhicule doté d'une suspension classique à flexibilité "négative", voit les éléments élastiques de ses suspensions extérieures comprimés, mais rien, à part la gravité, l'effet de la barre anti-roulis, ainsi que l'effet détente des amortisseurs (qui sortent un peu ici de leur rôle de frein des mouvements intempestifs des suspensions), ne vient s'opposer au fait que les suspensions placées à l'intérieur se délestent en provoquant un roulis de caisse qui est générateur d'inefficacité dans la tenue de route et est ressenti par les occupants du véhicule comme un élément d'inconfort. De même, lors d'un freinage violent, les suspensions avant voient leurs éléments élastiques fortement comprimés, mais rien, à part la gravité, ne vient s'opposer au fait que les suspensions arrière ne se délestent en provoquant un tangage générateur des mêmes nuisances. Dans le cas des suspensions selon l'invention à "double flexibilité", disposées en opposition,et en reprenant les mêmes exemples, on comprend aisément que, dans un virage, les éléments de suspension, côté extérieur au virage, sont comprimés de la même façon qu'une suspension classique, mais la différence est que l'élément élastique créant la "flexibilité positive" fait opposition à la tendance au roulis de caisse. Au cours d'une phase de freinage, la même flexibilité "positive" fera opposition à la tendance au tangage. Les avantages obtenus avec ce type de suspension seront les suivants: 1. Diminution des effets nuisibles tels que roulis de caisse et tangage. 2. Augmentation de la stabilité et de la tenue de route en virage. 3. Confort améliore. 4. Possibilité créée de suppression de barres anti-roulis. 5. Possibilité de diminution de l'effet des amortisseurs, effet détente, avec en corrollaire la possibilité d'utilisation d'amortisseurs moins puissants, plus légers, plus endurants et, naturellement, moins onéreux. Les dessins ci-joints sont donnés à titre d'exemple indicatif et non limitatif. Ils représentent un mode de réalisation préféré selon l'invention. Ils permettront de comprendre aisément l'invention. La figure 1 est une vue schématique d'une suspension classique. La figure 2 est une vue schématique du dispositif de suspension selon l'invention où les deux suspensions indépendantes, à flexibilité négative et à flexibilité positive sont disposées en opposition et disposées coaxialement. La figure 3 est une vue schématique du dispositif de suspension selon l'invention, où les deux suspensions sont disposées en opposition, mais pas coaxialement ; l'une est décalée par rapport à l'autre ; l'une est à ressort hélicoldal et l'autre est un tampon élastique en caoutchouc. La figure 4 est une vue schématique d'une suspension avant classique montée sur un véhicule automobile. Elle met en évidence le fait que le châssis repose par gravité sur les moyens élastiques de la suspension dite classique. La figure 5 est une vue selon la figure 4, avec un travail de la suspension suivant les flèches. Cette figure 5 met en évidence le roulis ou le tangage de la voiture. La figure 6 est une vue schématique d'une suspension selon l'invention, montée à l'avant d'un véhicule. Les ressorts hélicoldaux des deux suspensions disposées en opposition de part et d'autre du châssis sont montées coaxialement. La figure 7 est une vue d'une suspension, selon la figure 6, avec des flèches qui représentent les forces figurant le travail de la suspension selon l'invention, mettant en évidence la tenue de route du véhicule automobile. La figure 8 est une vue schématique permettant de comparer un véhicule, dans un virage, ayant une suspension classique, avec un véhicule, dans un virage, ayant une suspension selon l'invention. La figure 9 est une vue schématique de la suspension selon l'invention, où l'élément élastique créant la flexibilité positive est disposé à l'intérieur même de l'amortisseur. La figure 10 est une vue de détail de l'amortisseur selon la figure 9. Dans la figure 1, il est mis en évidence que le- châssis 1 repose par gravité sur la suspension 2. Cette suspension 2 est composée d'un élement élastique, tel qu'un ressort hélicoïdal 3. Ce ressort hélicoidal 3 est maintenu entre le bras de suspension 4 et l'organe de liaison 5, entre le châssis et l'extrêmité 6 du ressort 3. Dans la figure 5, les flèches F1 et F2 mettent en évidence les inconvénients des suspensions classiques actuelles (tangage et roulis de caisse) avec, en plus, une perte d'adhérence des roues au sol. Dans les figures 2 et 6, la-suspension est une suspension selon l'invention. Deux ressorts hélicoldaux 7 et 8 sont disposés en opposition de part et d'autre du châssis 9. Le ressort 8 est l'élément élastique de la suspension classique dite "négative", le ressort 7 est l'élément élastique de la suspension montée en opposition, dite "suspension positive". Selon ce mode de réalisation, les deux ressorts 7 et 8 sont montés coaxialement, bien qu'ils soient indépendants. Un organe de liaisonl3 assure la relation entre chaque ressort 7, 8 et le châssis 9. Cet organe 13 est, selon ce mode de réalisation préféré, un câble qui se termine par une tige filetée 11. Cet organe de liaison 13 est pourvu d'un moyen de serrage tel qu'un écrou 12. Cet écrou 12 permet d'agir simultanément sur la précontrainte des deux éléments élastiques 7, 8 des deux suspensions montées en opposition de part et d'autre du châssis 9. Dans la figure 7, les flèches F3 et F4 mettent en évidence l'action de la suspension selon l'invention. Le véhicule automobile a une meilleure stabilité, les effets nuisibles tels que le roulis de caisse et le tangage sont très atténués. Dans la figure 3, l'élément élastique de la suspension dit suspension positive 10 est un tampon en caoutchouc. Ce tampon 10 est décalé par rapport à l'axe longitudinal du ressort 8. Ce tampon souple 10 est monté sur un câble qui se termine par une tige filetée 11. Par un écrou 12, il est possible de régler la précontrainte du tampon 10 et du ressort 8, donc, simultanément, de la suspension dite "positive" et de la suspension dite "négative". Il est possible d'envisager un réglage de la précontrainte des éléments élastiques "négatif" et "positif" par d'autres moyens. Ledit réglage s'effectue en fonction de la conduite à choisir par le conducteur ou de la charge admise dans le véhicule. ta variation de la précontrainte peut se faire de manière mécanique, hydraulique, pneumatique, électrique ou électromécanique. Dans la figure 8, la voiture V1, munie d'une suspension classique, va sous l'effet de la force latérale F3, voir ses ressorts 17, côté extérieur du virage, fortement comprimés selon F4, mais, côté intérieur au virage, rien ne vient contraindre le ressort 14 à se développer selon la flèche F5. Au contraire, pour la voiture V2 selon l'invention, les éléments élastiques 15, 16 de la suspension à flexibilité dite positive font opposition à la tendance au tangage. La tenue de route, la motricité des roues sont grandement améliorées. Selon un autre mode de réalisation représenté à la figure 9, l'élément élastique 18 créant la flexibilité positive est disposé à l'intérieur même de l'amortisseur 19. Cet élément élastique 18 est placé entre le piston 20 de l'amortisseur 19 et la partie supérieure 21 du cylindre dudit amortisseur créant la flexibilité négative. Dans l'exemple représenté, l'amortisseur est un amortisseur hydraulique et l'élément élastique 18 est un ressort hélicoidal. REFERENCES 1) Châssis à suspension classique 2) Suspension classique 3) Ressort hélicoidal 4) Bras de suspension 5) Organe de liaison 6) Extrémité du ressort 7) Ressort hélicoidal 8) Ressort hélicoidal 9) Châssis à suspension selon l'invention 10) Tampon souple 11) Câble avec tige filetée au bout 12) Ecrou 13) Organe de liaison 14) Ressort hélicoldal 15) Elément élastique 16) Elément élastique 17) Ressort 18) Elément élastique 19) Amortisseur 20) Piston 21) Partie supérieure du cylindre REVENDICATIONS 1. Procédé de suspension à double flexibilité pour, notamment, des véhicules automobiles, caractérisé par le fait qu'il consiste à disposer le châssis (9) du véhicule automobile en sandwich" entre deux suspensions disposées en opposition, l'une classique, dite suspension à flexibilité "négative", l'autre dite suspension à flexibilité "positive", la suspension à flexibilité "positive" est montée en opposition à la flexibilité "négative". 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que des moyens de réglage (11) autorisent le réglage de la précontrainte de la suspension à flexibilité 1'négative" et de la suspension à flexibilité "positive". 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé par le fait que les moyens élastiques (7,8) des deux suspensions indépendantes disposées en opposition comportent un organe de liaison (13) qui assure la liaison entre le châssis (9) et les deux suspensions disposées en opposition de part et d'autre dudit châssis (9), ledit organe de liaison (13) est pourvu d'un moyen de serrage (12) qui agit simultanément sur la précontrainte des moyens élastiques (7, 8) des deux suspensions négative et positive. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1, 2 ou 3, caractérisé par le fait qu'il consiste à placer l'élément élastique créant la flexibilité positive à l'intérieur même de l'amortisseur et être placé entre le piston de l'amortisseur et la partie supérieure du cylindre dudit amortisseur créant la flexibilité négative. 5. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1, 2 ou 3, caractérisé par le fait qu'il est composé de deux suspensions indépendantes, l'une classique, dite suspension à flexibilité "négative", sur laquelle repose le châssis(9), l'autre montée en opposition, par rapport au châssis (9) dite suspension à flexibilité "positive', à laquelle le châssis (9) est suspendu, un organe de liaison (13) assure la liaison entre les deux suspensions et le châssis (9). 6. Dispositif selon la revendication 5 caractérisé par le fait que l'organe de liaison (13) est pourvu d'un moyen de serrage (12) qui fait office de moyen de réglage simultané de la précontrainte des éléments élastiques (7,8), des suspensions à flexibilité "négative et positive". 7. Dispositif selon la revendication 6 caractérisé par le faí- que les moyens élastiques (7, 8Y des deux suspensions sont identiques dans leur nature. 8. Dispositif selon la revendication 6 caractérisé par le fait que les moyens élastiques (7, 8 > des deux suspensions sont différents dans leur nature. 9. Dispositif selon la revendication 7 caractérisé par le fait que les moyens élastiques (7,8) sont des ressorts hélicoïdaux (7, 8). 10. Dispositif selon la revendication 8 caractérisé par le fait que les moyens élastiques (8,10) sont un ressort hélicoïdal (8) et un tampon (10). 11. Dispositif selon la revendication 6 caractérisé par le fait que les moyens élastiques (7,8) des deux suspensions, montées en opposition de part et d'autre du châssis (9), sont montés coaxialement. 12. Dispositif selon la revendication 6 caractérisé par le fait que les moyens élastiques (8, 10) des deux suspensions montées en opposition, de part et d'autre du châssis (9X, sont montés décalés l'u-. par rapport à l'autre. 13. Dispositif selon la revendication 5 caractérisé par le fait que l'organe de liaison (13) est un câble qui se termine par une tige filetée (11), ledit moyen de serrage est un écrou (12) qui agit simultanément sur la précontrainte des deux suspensions. 14. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé par le fait que l'élément élastique (18) créant la flexibilité positive est disposé à l'intérieur même de l'amortisseur (19) et est placé entre le piston (20) de l'amortisseur (19) et la partie supérieure 621) du cylindre dudit amortisseur créant la flexibilité négative.