Brevet FR2758601A1 — publié le 19980724

SUSPENSION A CONTROLE D'ASSIETTE INTEGRE DOMAINE TECHNIOUE: Dans de nombreux cas, dans l'industrie et le transport il est nécessaire de contrôler la distance entre deux corps par exemple le châssis et le porte fusée d'une voiture automobile. Pour ce faire on dispose d'un ensemble ressort et amortisseur. Le ressort crée une force opposée et proportionnelle au rapprochement des deux corps les gardant à une distance pré-définie. L'amortisseur assurant, lui, I'atténuation des oscillations qu'un système masse ressort à tendance à connaître. Si la masse ou si l'effort de rapprochement est trop important on n' arrive plus à conserver les deux corps à la distance pré-définie qui leur était assignée. Ceci peut avoir pour effet de dégrader sensiblement le bon fonctionnement du mécanisme ou la tenue de route du véhicule concerné. * Le but de la présente invention dénommée ci-après combiné est d'offrir en un seul organe la triple fonction ressort, amortisseur, correcteur de distance entre les deux corps. * les extrémités 7 et 8 du combiné sont fixées aux corps dont il faut contrôler la distance respective (voir figure 1). Le cylindre principal I contient un fluide 26, un piston flottant 27 ou un niveau liquide 27, et un ciel de gaz 28 (par exemple de l'azote ou tout autre gaz) qui sert de ressort pneumatique. Entre le joint 19 et le joint 17 d'une part, le tube I et le tube 2 d'autre part, se trouve une cavité dénommée A. Entre le tube 1 d'une part, et le sommet du piston 30 d'autre part, se trouve une cavité dénommée B. Lorsque l'extrémité 8 se rapproche de 7 le volume de la cavité B diminue et celui de la cavité A augmente. Il y a donc un échange de fluide entre ces deux cavités que nous allons analyser. De plus le diamètre du cylindre I et celui du cylindre 2 ne correspondant pas. Le volume global A + B va se réduire lors du rapprochement de 8 et 7. Ceci provoque une monté du liquide 26 qui repousse 27 et comprime le ressort pneumatique 28. On a ainsi l'effet ressort souhaité. L'échange du fluide entre A et B se fait au travers d'un bloc pompe (20, 21, E, L, F) que nous allons décrire ci-après. La fonction amortisseur consiste à prélever de l'énergie lors du mouvement relatif des extrémités 7 et 8. Une façon élégante et utile de prélever cette énergie, et de s'en servir pour prendre du fluide dans le réservoir basse pression C et de le pomper, sous haute pression, vers le réservoir D. Le pompage du fluide est assuré par le bloc pompe. Ce bloc peut être à double ou simple effet. Il est trivial de passer d'une configuration à l'autre, nous ne décrirons ici que la simple effet (figure 1) tout en revendiquant également la double effet. (Voir figure 2 pour le double effet) La cavité A est connectée à la cavité E via des forages. La cavité B communique via des forages avec la cavité L. E et L sont situés sur les faces opposées du piston moteur 20. Lorsqu'une différence de pression apparaît entre A et B et donc entre L et E, le piston moteur 20 se déplace et entraîne le piston pompe 21. Le piston 21 ayant un diamètre extrêmement petit, comparé à celui de 20 ; La pression crée par 21 dans la cavité F peut être considérablement supérieure à la pression différentielle motrice. La cavité F est reliée aux deux cavités C et D via des clapets anti retour J et I. (Pour le simple effet et I J, I', J' pour le double effet). Ainsi quand le piston 21 monte et donc que la cavité F grandi , du fluide, basse pression, provenant de C pénètre, via I, dans la cavité F. (Du fluide est comprimé par le piston 21' dans la cavité F' de la solution double effet). Quand le piston 21 descend et donc que la cavité F est réduite le fluide, sous pression, est chassée via J vers le réservoir haute pression D. (Du fluide provenant de C pénètre dans F' de la solution double effet). Les clapets sont bien connu de l'homme de l'art. Ils sont typiquement constitués d'un siège perforé 24 sur lequel un organe de fermeture 22 repose, sous la poussée d'un moyen élastique 23. Préférentiellement, des clapets taré ou équivalents G et H sont disposé entre les cavités L et E (fig. 3). Leur rôle est de limiter le niveau de pression entre les faces du piston 20. Le clapet taré G laisse fuir , au-delà d'un seuil déterminé de A vers B. Le clapet taré H laisse fuir , au-delà d'un seuil déterminé de B vers A. Avantageusement l'entrée 32 du clapet taré G est fermé par la tête du piston 20 quand celui-ci est en position basse. Avantageusement l'entrée 33 du clapet taré H est fermé par la tête du piston 20 quand celui-ci est en position haute. 25 est un limiteur de course du piston 20. 29 est le cache poussière. Avantageusement les joints 18 et 19 définissent un cavité de drainage basse pression K qui communique, par le forage 31, avec le réservoir basse pression C. Le tiroir de contrôle d'assiette (3 et 34) fonctionne comme suit : (Voir figure 2) Le tube 34 coulisse dans l'alésage du tube 3. Sa cavité centrale 35 communique avec B par le forage 9 et débouche sur la cavité L à son extrémité. Le tube 34 porte 4 joints 13, 14, 15 et 16. Entre 13 et 14 et entre 15 et 16 le diamètre du tube 34 peut être tel qu'il fait étanchéité avec l'alésage de 3 sans nécessité réelle d'un joint. Entre 14 et 15 le diamètre de 34 est sensiblement réduit de façon à assurer le passage du fluide contenu dans la cavité M par le trou 11, vers 35. On désigne par M la cavité comprise entre les joints 14 et 15 d'une part et les tubes 3 et 34 d'autre part. Suivant la position relative de 7 par rapport à 8 on va avoir les trois cas suivant. Si 7 et 8 sont trop proche La cavité M est en regard du forage 10 communiquant avec le réservoir haute pression D. Du fluide sous haute pression va donc sortir de D et pénétrer, via 10 en M et ainsi être acheminé, par le forage Il, vers 35 , Puis par le forage 9, vers la cavité B. Celle-ci sera alors gonflée et une force additionnelle repoussera 7 de 8. Lorsque 7 et 8 sont à la distance de consigne la cavité M a suffisamment translatée et n'est plus alimentée par le forage 10 aucun fluide ne circule plus. Si 7 se sépare trop de 8, la cavité M va arriver sur le forage 12. Le fluide en provenance de L (ou B) va donc alimenter, via 35 et le forage 11, la cavité M qui elle même, via le forage 12, va se déverser dans C. C étant le réservoir basse pression , La pression en B et A diminue et dégonfle le ressort pneumatique qui se déprime et se rétracte (action souhaitée). FNRESUME: En résumé : il faut un réservoir basse pression C, un réservoir haute pression D et une cavité double A et B à pression moyenne. La cavité double prélevant ou relâchant de la pression suivant le tirage du tiroir (34 et 3) dans les réservoirs D ou C. REMAROUES: Les joints du tiroir de contrôle d'assiette peuvent être situés sur le tube 34 (figure 1) ou dans l'alésage du tube 3 (figure 2). Avantageusement les tubes 2 et 3 sont reliés par des parois radiales 4, 5,6 qui définissent les réservoirs C et D d'une part et un canal A' relié par un forage 36 à la cavité A. Les réservoirs B, C et D sont pressurisés soir par un niveau liquide et un ciel de gaz. Soit par tout autre technique connue de l'homme de l'art. Des balles ou saucisse en élastomère ou analogue servant de chambre à air ou étant constitué de matériau alvéolaire à cellules fermés et contenant un gaz sont les solutions les plus intéressantes, bien que non exclusives. Le trou 11 (ou les trous 10 et 12) est calibré de façon à ce que l'effet de nivellement prenne un certain temps et ne corrige pas en permanence. Si l'on souhaite rendre le calibrage réglable , on peut jouer sur la fermeture plus ou moins partielle du trou 11, par un trou 111, ou équivalent, obtenu par une pièce réglable 134. Il y a une multitude de solution pour mobiliser et régler ce genre de problème bien connu de l'homme de l'art. La figure 4 montre une vue en coupe du dispositif. REVENDICA TIONS 1- Suspension assurant les fonctions ressort amortisseur et controle d'assiette intégrée contenant du fluide et utilisant la compression d'un gaz comme élément élastique, Caractérisé par le fait qu'elle dispose dans le meme organe * D'un réservoir haute pression 1), * D'un réservoir basse pression C, * D'une cavité B contenant une chambre à gaz 28, * D'une cavité A. * Par le fait que les cavités A et B ne peuvent communiquer entre elle qu'au tra vers d'un bloc de pompage (20, 21, L, F', E, F). * Par le fait que le tiroir (3, 34) met en communication, suivant son tirage, les cavités A et B avec, soit D si 7 et 8 sont trop proches, soit rien si 7 et 8 sont à la bonne distance, soit C si 7 et 8 sont trop éloignés. 2- Suspension selon la revendication 1 caractérisé par le fait que le bloc pompe peut être à simple (20, 21, L, E, F) ou à double (20, 21, L, E, F, F') effet. 3- Suspension selon les revendication 1 et 2 caractérisé par le fait que le trou 11 est calibré. 4- Suspension selon les revendications 1 et 2 caractérisé par le fait que le trou 11 est pourvu d'un dispositif réglable de son ouverture.