Brevet FR2686551A1 — publié le 19930730

DISPOSITIF DE BLOCAGE DE SUSPENSION D'UN VEHICULE L'invention concerne un dispositif de blocage de suspension d'un véhicule dont le châssis repose sur des essieux par l'intermédiaire de suspensions déformables Ce dispositif est destiné 3 annuler au maximum les effets néfastes qui pourraient être provoqués par la compression dynamique inégale des suspensions des véhicules lors de l'utilisation d'engins de sauvetage ou à usage industriel tels que les échelles pivotantes, mâts télescopiques ou articulés installés sur un châssis de véhicule. Il s'agit avant tout d'améliorer la stabilité transversale d'un tel vehicule, en particulier lors du déploiement d'une échelle provoquant un déplacement du centre de gravité du véhicules ce qui inévitablement entracte le renversement de celui-ci dès que le centre de gravite se trouve en dehors du rectangle defini par les roues du véhicule. Ce danger est particulièrement accentué lorsque le véhicule se trouve stationné sur un terrain en déclivité transversale ou sur un terrain globalement horizontal, mais accidenté On connaXt par le brevet FR 2 582 593 un dispositif de blocage ou de neutralisation de la suspension d'un vehicule dont le châssis repose sur des essieux par lrintermediaire de suspensions déformables, chacune associée à un tel dispositif de neutralisation. Ce dispositif comporte un bras dont l'une des extrémités est solidaire d'un essieu et 1 'autre se termine par un crochet dirigé vers le haut afin de pouvoir venir en appui contre 1 'un des longerons du châssis lorsque l'essieu est sollicite vers la bas par la tige d un vérin hydraulique dont le corps est également solidaire du longeron. Un blocage de l'essieu par rapport au châssis, et par conséquent une neutralisation de l'ensemble de la suspension, est obtenu lors de T'actionnement des vérins. Ce dispositif est utile lorsque le véhicule se trouve stationné sur en terrain en déclivité transversale, mais il ne peut pas être utilisé afin d'adapter la suspension à un terrain accidente, est-à-dire à une situation dans laquelle une roue peut se trouver dans un creux et une autre sur une bosse. On connaît par le brevet FR 2 245 498 un autre dispositif de blocage de suspension, comprenant une genouillère à biellettes articulees entre elles et chacune respectivement sur le support de roue et sur le châssis. Ce dispositif comporte en outre un vérin hydraulique dont la tige est reliée à lfarticulation de la genouillère de manière à pouvoir agir sur les biellettes afin d'écarter le support de roue du châssis vers une position de detente maximum de la suspension La suspension se trouve ainsi mise hors de fonctionnement lorsque tous les dispositifs de blocage sont actionnés. Or, ce dispositif présente le même inconvénient que celui déjà décri t. L'invention a pour but de remédier à cet inconvénient en proposant un dispositif de blocage de suspension qui est donc, en plus, apte à adapter l'ensemble de la suspension à un terrain accidenté L'invention a pour objet un dispositif de blocage de suspension d'un véhicule dont le châssis repose sur des essieux par l'intermédiaire de suspensions déformables, comprenant pour chaque suspension un vérin hydraulique verticalement disposé dont le corps est solidaire du châssis et dont les organes mobiles peuvent être deplaces entre une position déployée d'immobilisation du châssis par rapport aux essieux et une position rétractee dans laquelle le châssis est libre de se déplacer par rapport aux essieux, caractérisé en ce que chaque vérin comporte deux pistons disposés en regard l'un de 1 1autre de manière à definir avec la paroi cylindrique du corps de verin une chambre principale intermédiaire et deux chambres auxiliaires du côte d'une tige de piston respective s'étendant hors du vérin, et en ce que les deux tiges de piston sont aptes à solliciter la suspension verticalement dans des directions opposées, 1 'une directement et l'autre par l'intermédiaire d'organes de liaison la reliant à la suspension, de manière à immobiliser celle-ci dans une position d'immobilisation qui est la position dans laquelle elle se trouve au moment de l'actionnement du vérin correspondant. Selon d'autres caractéristiques de l'invention: - la tige de piston supérieure est à son extrémité libre solidaire d'une traverse reliée aux organes de liaison; - les organes de liaison sont des organes de liaison souples sous forme de channes ou de câbles dont l'une des extrémités est fixée a la traverse et 1 'extrémité opposée est fixee à une plaque solidaire de la suspension; - les organes de liaison sont constitues par deux tiges dont I 'une des extremites est fixée à une plaque solidaire de la suspension et l'autre traverse un trou perce dans la traverse, cette dernière extrémité étant pourvue d'un piaulement destiné à venir en butée contre la traverse lors du déploiement des tiges de piston;; - l'extrémité libre de la tige de piston inférieure est filetée et l'épaulement est constitué par un écrou vissé sur la tige filetée; - l'extrémité de la tige de piston inférieure a une section globalement triangulaire5 et cette extrémité est destiné à venir en butée contre la paroi d'un évidement de forme complémentaire ménagé à la face supérieure de la plaque;; - le vérin est commandé par un circuit de commande comportant un distributeur à trois positions relié à chacune des chambres du vérin de manière à pouvoir soit éloigner les pistons l'un de 1 'autre en mettant la chambre principale en communication avec une conduite de pression et en mettant les chambres auxiliaires en communication avec une conduite de retour, soit rapprocher les pistons l'un de l'autre en agissant d'une manière inverse; - une vanne à tiroir à deux positions est insérée dans chaque conduite reliant le distributeur à la chambre correspondante, le tiroir de cette vanne pouvant être disposé dans une première position dans laquelle il constitue un clapet anti-retour et dans une deuxième position dans laquelle il assure une communication directe entre le distributeur et la chambre concernée;; - un clapet anti-retour est inséré dans chaque conduite reliant le distributeur à la chambre correspondante, et le distributeur est en outre relié à chacune des chambres par une conduite de dérivation séparée connectée à la conduite correspondante à un point en aval du clapet anti-retour de celle-ci. L'invention sera maintenant décrite plus en détail en se référant aux dessins annexés sur lesquels: - La Figure 1 est une vue latrale, partiellement en coupe > d'un dispositif selon l'invention relié d'une part au châssis du véhicule et d'autre part à une suspension de roue; - La Figure 2 est une vue en coupe transversale d'un dispositif selon l'invention relié d'une part au châssis du véhicule et d'autre part à une suspension de roue; - La Figure 3 est un schéma électro-hydraulique illustrant un mode de réalisation du circuit de commande du vérin selon l'invention, - La Figure 4 est un schéma électro-hydraulique illustrant un autre mode de réalisation du circuit de commande du vérin selon l'invention; ; Les Figures 5 à 8 sont destinées à illustrer le fonctionnement du dispositif, et plus précisément: - La Figure 5 montre le dispositif, non actionné, dans une position de circulation sur une route; - La Figure 6 montre le dispositif actionné en position de stationnement sur un terrain plan; - La Figure 7 montre le dispositif actionné en position de stationnement sur un terrain accidenté, lorsque la roue correspondante se trouve dans un creux; - La Figure 8 montre le dispositif actionné en position de stationnement sur un terrain accidenté, lorsque la roue correspondante se trouve sur une bosse. Les Figures 1 et 2 montrent une roue 1 portée par un support 2 relié à un paquet de ressorts à lame 3 faisant partie de 1 'une des suspensions d'un essieu 4 portant cette roue. Les extrémités du ressort à lame supérieur 5 sont reliées au châssis 6 du véhicule (non représenté). Le dispositif de blocage de suspension selon l'invention comporte un vérin hydraulique à double effet 7 dont le corps 8 est fixé au châssis 6. Le vérin 7, qui est disposé verticalement, comporte un piston supérieur 9 et un piston inférieur 10 disposés en regard l'un de l'autre dans la cavité cylindrique 11 du corps de vérin 8. Les tiges respectives 12, 13 des pistons supérieur et inférieur sont alignées et s'étendent vers l'extérieur, hors du corps de vérin 8. Les deux pistons 9 et 10 délimitent avec la paroi de la cavité cylindrique 11 trois chambres, à savoir une chambre principale intermédiaire 14 disposée entre les pistons, une chambre auxiliaire supérieure 15 disposée du côté de la tige de piston supérieure 12 et une chambre auxiliaire inférieure disposée du côté de la tige de piston inférieure 13. Le fonctionnement du vérin 7 est décrit cidessous plus en detail en référence aux Figures 3 et 4. La tige de piston supérieure 12 est à son extrémiste libre reliée à une traverse 17 formant joug. Des organes de liaison souples sous forme de chaînes ou de câbles 18 sont reliés aux extrémités de la traverse 17 et s'étendent vers le bas. Les câbles 18 sont à leurs extrémités opposées fixees à une plaque 19 solidaire du support 2 de la roue 1. Les câbles relient ainsi la suspension au châssis et constituent des butées qui finissent la fin de course totale des deux tiges de piston 12, 13 vers 1 'extérieur. La tige de piston inférieure 13 est à son extrémité libre pourvue d'une tête 20 ayant une section globalement triangulaire et qui est destinée à venir en butée contre la paroi d'un évidement 21 de forme complémentaire ménage à la face supérieure de la plaque 19. Cette tête peut avoir la forme d'un prisme ou d'un cône. Les organes de liaison sont selon une variante non représentée sur les dessins constitues par deux tiges dont 1 'une des extrémités est fixée à la plaque 19 et l'autre traverse un trou percé dans la traverse 17. Cette dernière extrémité est pourvue d'un épaulement présentant un diamètre supérieur à celui de trou et qui est par exemple constitué par un écrou vissé sur la tige dont l'extrémité dans ce cas est filetée. Cet épaulement forme une butè contre 7a traverse lorsque celle-ci se déplace vers l'extérieur avec la tige de piston supérieure 12. La Figure 3 montre un vérin selon l'invention commandé par un circuit de commande électro-hydraulique. Le vérin est identique à celui décrit en référence aux Figures 1 et 2 et les signes de référence désignant des éléments identiques sont les mêmes. Ce circuit comporte un distributeur 22 à quatre voies et à trois positions qui d'une part est relié à une conduite de pression 23 et à une conduite de retour 24 et d'autre part à une conduite d'alimentation 25 de la chambre principale 14 et à une conduite d'alimentation 26 reliée à son tour aux chambres auxiliaires 15, 16 par des conduites parallèles 27, 28, respectivement. Le tiroir du distributeur 22 est commande par un electro-aimant qui peut le placer dans trois positions différentes: - une premiere position (+å gauche sur les Figures 3 et 4) dans laquelle la conduite de pression 23 communique avec la conduite d'alimentation 26 des chambres auxiliaires 15 > 16, alors que la conduite d'alimentation 25 de la chambre principale 14 communique avec la conduite de retour 24; - une deuxième position (au centre sur les Figures 3 et 4) dans laquelle la conduite d'alimentation 23 est coupée, alors que toutes les conduites d'alimentation 25 > 26, 27, 28 des chambres 14, 15 > 15, 16 communiquent avec la conduite de retour; et - une troisième position (3 droite sur les Figures 3 et 4) dans laquelle la conduite de pression 23 communique avec la conduite d'alimentation 25 de la chambre principale, alors que la conduite d'alimentation 26 des chambres auxiliaires 15, 16 communique avec la conduite de retour 24 Une vanne à tiroir 29a, 29b, 29c à deux voies et à deux positions est insérée dans chacune des conduites 25, 27 et 28, respectivement.Cette vanne est commandée par un electro-aimant qui peut placer le tiroir de la vanne dans deux positions différentes: - une premiere position (3 gauche sur la Figure 3) dans laquelle la vanne sert de clapet d'anti-retour; et - une deuxième position dans laquelle les chambres 14, 15s 16 communiquent avec le distributeur 22 par les conduites d'alimentation correspondantes 25, 27, 28. Comme déjà mentionné, chaque suspension de roue est associe à un dispositif de blocage suivant l'invention et les conduites de pression correspondantes 23 sont de préférence reliées à un circuit hydraulique central avec une pompe commune et ce circuit est avantageusement commandé à partir de la cabine du conducteur. Ce circuit n'est pas décrit davantage puisqu'il est bien connu dans le domaine des systèmes hydrauliques. Le deplacement des pistons supérieur et inférieur vers l'extérieur est effectué de la manière suivante à partir de la position montrée à la Figure 3 qui correspond à un état de blocage des pistons. Le distributeur 22 est place dans sa troisième position illustrée à droite sur la Figure 3 de sorte que la conduite de pression 23 soit mise en communication avec la conduite d'alimentation 25 de la chambre principale 14. En même temps, les vannes 29b et 29c sont placées dans la deuxième position dans laquelle les conduites d'alimentation correspondantes 27, 28 communiquent avec le distributeur 22. Les pistons 9 et 10 s'éloignent ainsi l'un de 1 'autre jusqu'à ce que les tiges de pistons 12, 13 respectives viennent en butée. Ensuite, 1 e le distributeur 22 et les vannes 29b, 29c sont remis dans la position montrée à la Figure 3 afin de bloquer les pistons 9, 10. Pour débloquer les suspensions, les pistons 9, 10 sont ensuite déplacés vers l'intérieur, ce qui est obtenu en plaçant le distributeur dans la première position illustrée à gauche sur la Figure 3 et en basculant la vanne 29a vers la deuxième position dans laquelle la chambre principale 25 communique librement avec le distributeur 22 par la conduite d'alimentation 25. Le distributeur 22 est ensuite placé dans sa deuxième position et on revient ainsi à l'état initial montré sur la Figure 3 La Figure 4 montre une variante du circuit de commande de la Figure 3, dans laquelle les vannes à deux positions 29a, 29b et 29c sont substituées par des clapets anti-retour 30a, 30b et 30c, respectivement, également insérées dans les conduites d'alimentation 25, 27, 28 des chambres correspondantes du verin 7. La chambre principale 14 est, en aval du clapet anti-retour 30a, reliée par une conduite 31 à la conduite 26 menant au distributeur 22. La conduite 31 constitue ainsi une dérivation qui met la chambre principale en communication directe avec le distributeur 22. Les chambres auxiliaires 155 16 sont > en aval du clapet anti-retour respectif 30b, 30c, de la même manière reliées par des conduites respectives 32, 33 à la conduite 25 menant au distributeur 22. Les conduites 32, 33 constituent ainsi des dérivations qui mettent les chambres auxiliaires en communication directe avec le distributeur 22. Le déplacement des pistons supérieur et inférieur vers l'extérieur est effectué de la manière suivante à partir de la position montrée à la Figure 4 qui, comme la Figure 3, correspond à un état de blocage des pistons. Le distributeur 22 est placé dans sa premiere position illustrée à gauche sur la Figure 4 de sorte que la conduite de pression 23 soit mise en communication avec 1 a conduite d'alimentation 26 qui par l'intermédiaire de la dérivation 31 communique avec la chambre principale 14 et qui est également relié aux clapets anti-retour 30b, 30c par les conduites 27 et 28. En même temps, les derivations 32 et 33 sont mises en communication avec la conduite de retour 24, de sorte que le liquide alimenté par les conduites 27 et 28 soit renvoyé vers cette dernière. Les pistons 9 et 10 s'éloignent ainsi l'un de l'autre jusqu'à ce que les tiges de pistons 12 > 13 respectives viennent en butée. Ensuite, le distributeur 22 et les vannes 29b, 29c sont remis dans la position montree à la Figure 4 afin de bloquer les pistons 9, 10. Pour débloquer les suspensions, les pistons 9 10 doivent ensuite être déplacés vers l'intérieur en plaçant le distributeur 22 dans la troisième position illustrée à droite sur la Figure 4. Dans cette position du distributeur, la conduite de pression 23 est mise en communication avec la conduite 25 qui par l'intermédiaire des dérivations 32, 33 alimente les chambres auxiliaires 15, 16 en même temps que le liquide dirige vers la chambre principale est renvoyé à la conduite de retour 24 en passant par la dérivation 31. Le tiroir du distributeur est ensuite placé dans sa deuxième position et on revient ainsi à l'état initial montré sur la Figure 4. Le fonctionnement de l'ensemble du dispositif sera maintenant décrit en référence aux Figures 5 à 8. La Figure 5 montre le dispositif selon l/invention, non actionné 5 dans une position de circulation sur une route. Cette position du vérin est illustrée sur les Figures 3 et 4 et correspond à une position rétractée dans laquelle le châssis est libre de se déplacer par rapport aux essieux Dans la Figure 6, le véhicule est stationné sur un terrain plan et les dispositifs ont dans un premier temps été actionnés afin de deplacer les tiges de piston 12, 13 vers 1 'extérieur jusqu'en butee lorsque les câbles 18 sont tendus. Les organes mobiles du vérin se trouvent alors dans une position déployée qui correspond à une position d'immobilisation du châssis par rapport aux essieux. On obtient ainsi une liaison rigide entre le support 2 de la suspension et le châssis 6 si bien que la suspension ne soit pas comprimée davantage si le centre de gravité du châssis est ensuite déplacé latéralement, par exemple par le déploiement d'une échelle vers le côté. Les suspensions sont ensuite bloquees et le véhicule se trouve alors stabilisé latéralement. Si le véhicule doit être stationné sur un terrain en déclivité latérale, il est judicieux de le disposer d'abord sur un terrain horizontal plan, d'actionner les dispositifs de blocage de suspension pour ensuite déplacer le véhicule vers l'endroit de stationnement sur le terrain en déclivité latérale. De cette manière, on interdit la compression des suspensions d'un côte du véhicule lors du la mise en place de celui-ci sur le terrain en déclivité et la stabilité latérale se trouve ainsi améliorée. Sur les Figures 7 et 8, le véhicule est stationné sur un terrain globalement horizontal, mais accidenté, de sorte que la roue 1 de la Figure 7 se trouve dans un creux 34 et la roue 1 de la Figure 8 se trouve sur une bosse 35. Come dans a variate décrite decrite en reférence à la Figure 6, les deux pistons s'éloignent l'un de l'autre jusqu'a ce que la tête 20 de la tige de piston inférieure vienne en butée contre la plaque 19 et que la course de la tige opposée 12 soit arrêtée par la tension des câbles 18. Les suspensions des deux roues concernées sont ensuite bloquées dans les positions montrées sur les Figures 7 et 8, respectivement, et le véhicule se trouve ainsi stabilisé grâce à la liaison rigide entre le châssis et l'ensemble des suspensions de roue. Bien évidemment, ce dispositit peut également être associé à d'autres types de suspensions de roue comme par exemple les suspensions à ressort en boudin. Dans tous ces cas, le dispositif sel on 1 'invention est apte à bloquer la suspension dans la position comprimée ou déchargée de celle-ci. REVENDICATIONS 1. Dispositif de blocage de suspension d'un véhicule dont le châssis (6) repose sur des essieux (4) par l'intermédiaire de suspensions déformables (3), comprenant pour chaque suspension un vérin hydraulique (7) verticalement dispose dont le corps (8) est solidaire du châssis (6) et dont les organes mobiles (9* 10, 12, 13) peuvent être déplacés entre une position déployée d'immobilisation du châssis (6) par rapport aux essieux (4) et une position rétractée dans laquelle le châssis est libre de se déplacer par rapport aux essieux, caracterise en ce que chaque verin (7) comporte deux pistons (9, 10) disposés en regard l'un de 1 'autre de manière à définir avec la paroi cylindrique ( du corps de vérin (8) une chambre principal e i nte rméd i a i re (14) et deux chambres auxiliaires (15 > 16) du côté d'une tige de piston respective (12 > 13 s'étendant hors du vérin, et en ce que les deux tiges de piston (12, 13) sont aptes à solliciter la suspension (3) verticalement dans des directions opposées, l'une directement et l'autre par l'intermédiaire d'organes de liaison (18) la reliant à la suspension, de maniere à immobiliser celle-ci dans une position d'immobilisation qui est la position dans laquelle elle se trouve au moment de l'actionnement du vérin correspondant. 2. Dispositif de blocage de suspension selon la revendication 1, caractérisé en ce que la tige de piston supérieure (12) est à son extrémité libre solidaire d'une traverse (17) reliée aux organes de liaison (18). 3. Dispositif de blocage de suspension selon la revendication 2, caractérisé en ce que les organes de liaison sont des organes de liaison souples sous forme de channes ou de câbles (18) dont lune des extrémités est fixée à la traverse (17) et i 'extrémité opposée est tixée à une plaque (19) solidaire de la suspension (3). 4. Dispositif de blocage de suspension selon la revendication 2, caractérisé en ce que les organes de liaison (18) sont constitues par deux tiges dont Prune des extrémités est fixée à une plaque (19) solidaire de la suspension et l'autre traverse un trou percé dans la traverse (17), cette dernière extrémité étant pourvue d'un épaulement destiné à venir en butée contre la traverse lors du déploiement des tiges de piston (12, 13). 5. Dispositif de blocage de suspension selon la revendication 4, caracterisé en ce que l'extrémité libre de la tige de piston inférieure (13) est filetée et en ce que l'épaulement est constitué par un ecrou vissé sur la tige filetée. 6. Dispositif de blocage de suspension selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que l'extrémité (20) de la tige de piston inférieure (13) a une section globalement triangulaire, et en ce que cette extrémité est destinée à venir en butée contre la paroi d'un évidement (21) de forme complementaire ménagé à la face supérieure de la plaque (19). 7. Dispositif de blocage de suspension selon l'une quelconque des revendications precédentes, caractérisé en ce que le verin (7) est commandé par un circuit de commande comportant un distributeur à trois positions (22) relié à chacune des chambres (14, 15, 16) du vérin de maniere à pouvoir soit eloigner les pistons (9, 10) l'un de l'autre en mettant la chambre principale (14) en communication avec une conduite de pression (23) et en mettant les chambres auxiliaires en communication avec une conduite de retour (24), soit rapprocher les pistons (9, 10) l'un de l'autre en agissant d'une maniere inverse. 8. Dispositif de blocage de suspension selon la revendication 7, caractérise en ce qu'une vanne à tiroir à deux positions (29a, 29b, 29c) est insérée dans chaque conduite (25, 27, 28) reliant le distributeur (22) à la chambre correspondante (14, 15, 16), le tiroir de cette vanne (29a, 296, 29c) pouvant être disposé dans une premiere position dans laquelle il constitue un clapet anti-retour et dans une deuxième position dans laquelle il assure une communication directe entre le distributeur (22) et la chambre concernée (14, 15, 16). 9. Dispositif de blocage de suspension selon la revendication 7, caracterisé en ce qu'un clapet anti-retour (30a, 30b, 30c) est inséré dans chaque conduite (25, 27, 28) reliant le distributeur (22) à la chambre correspondante (14, 15, 16), et en ce que le distributeur (22) est en outre relié à chacune des chambres par une conduite de dérivation separée (31, 32, 33) connectee à la conduite correspondante (25, 27, 28) à un point en aval du clapet anti-retour (30a, 30b, 30c) de celle-ci.