Brevet FR2755402A1 — publié le 19980507

L'invention concerne un dispositif de maintien à un niveau ajusté d'un châssis d'un véhicule à suspension variable, un véhicule comprenant un tel dispositif ainsi qu'un procédé de maintien à un niveau ajusté d'un châssis d'un véhicule à suspension variable. Lors du chargement et du déchargement d'un véhicule tel un camion, une remorque ou une semi-remorque, le niveau du plateau de chargement de ce véhicule peut varier au fur et à mesure que le plateau de chargement est rempli avec, ou vidé de, la marchandise. Alors que cette variation du niveau du plateau de chargement est sans importance lorsque le chargement et le déchargement se font sans pénétration d'un chariot ou analogue sur le plateau du véhicule, elle pose des problèmes importants lorsque le chargement et le déchargement se font au moyen d'un véhicule de chargement tel, par exemple, un chariot-élévateur, qui pénètre sur le plateau du véhicule pour déposer ou enlever de la marchandise. En effet, lorsqu'un véhicule est mis à quai, le plateau de chargement peut monter ou descendre, pendant le chargement ou déchargement, par rapport au quai de chargement d'une hauteur de l'ordre de 15 à 20 cm. Cette valeur approximative dépend de la charge appliquée, des conditions de chargement ou déchargement et de la rigidité du véhicule. Une telle dénivellation peut constituer une source d'accident, compte tenu du risque de basculement du chariot de chargement lors du passage de cette dénivellation. Pour le moins, cette dénivellation constitue un obstacle à franchir qui entraîne un ralentissement substantiel du chargement et du déchargement du véhicule. Le but de l'invention est de pallier cet inconvénient et de proposer un dispositif capable de maintenir le plateau de chargement d'un véhicule à un niveau qui a été ajusté avant le chargement ou le déchargement de ce véhicule. L'invention atteint ce but par un dispositif de maintien à un niveau ajusté d'un châssis d'un véhicule à suspension variable dont le niveau a été ajusté au moyen d'éléments de la suspension variable qui sont reliés à une première source d'un premier fluide et qui sont montés entre le châssis et au moins un essieu du véhicule. Conformément à l'invention, le dispositif de maintien à un niveau ajusté comprend des moyens à déploiement variable fixés par une de leurs extrémités sur le châssis, de façon que l'autre de leurs extrémités prenne appui, au moins à l'état déployé de ces moyens, sur l'essieu, des premiers moyens de commande destinés à commander le déploiement des moyens à déploiement variable, des deuxièmes moyens de commande destinés à augmenter la pression du premier fluide contenu dans les éléments de la suspension variable en réaction à une augmentation d'une charge appliquée au châssis, et des troisièmes moyens de commande destinés à réduire la pression du premier fluide contenu dans les éléments de la suspension variable en réaction à une réduction de la charge à appliquer au châssis. Dans le cadre de la présente invention, le terme suspension variable comprend tous types de suspensions conçues de façon à permettre de varier le niveau du plateau de chargement d'un véhicule stationnaire par rapport au sol. Ainsi, le dispositif de l'invention peut être appliqué à des véhicules à suspension pneumatique, ce qui correspond à la majorité des véhicules dont le niveau du plateau de chargement peut être réglé. Elle est applicable de manière analogue à des véhicules à suspension hydraulique et à suspension mixte hydrauliquelpneumatique. De même, bien que l'invention soit décrite ci-après en référence à un véhicule ayant un seul essieu (cas d'une semiremorque) ou un seul essieu arrière (cas d'un camion ou d'une remorque), elle est aussi bien applicable à un véhicule ayant plusieurs essieux. Dans un tel cas, le véhicule peut être équipé d'un ou de plusieurs dispositifs selon l'invention. Le dispositif de l'invention comprend des moyens à déploiement variable, tels que par exemple un ou plusieurs vérins ou un ou plusieurs amortisseurs de suspension. En fonction de la nature de ces moyens, ceux-ci sont montés entre le châssis et l'essieu soit par une seule de leurs extrémités, I'autre étant libre et prenant appui seulement après déploiement, soit par les deux extrémités respectivement sur le châssis et sur l'essieu. Dans le premier cas, une fixation unilatérale des moyens à déploiement variable est réalisée de préférence sur le châssis. Toutefois, une fixation unilatérale sur l'essieu correspond également au principe de la présente invention; I'extrémité libre prend alors appui sur le châssis. Le déploiement des moyens à déploiement variable, lorsqu'ils sont constitués par un ou plusieurs vérins, consiste à déployer la partie mobile du ou des vérins, à leur faire prendre appui sur l'essieu, si la partie fixe est montée sur le châssis, et à le ou les bloquer dans cette position d'appui. Lorsque les moyens à déploiement variable sont constitués par un ou plusieurs amortisseurs de suspension, le déploiement de ces moyens consiste à augmenter ou à réduire le volume ou la pression du fluide contenu dans le ou les amortisseurs jusqu'à obtention du niveau souhaité du plateau du véhicule et à bloquer une partie de l'amortisseur par rapport à l'autre dans la position où elle se trouve à la fin de l'ajustage du niveau. Les moyens de commande destinés respectivement à augmenter et à réduire la pression du fluide contenu dans ces éléments de la suspension variable peuvent être, par exemple, des pressostats et des capteurs de fin de course. Le dispositif de maintien selon l'invention est énergétiquement autonome: la source d'énergie est avantageusement de l'air comprimé provenant soit du système de freinage, soit du système de suspension pneumatique. Ainsi, le dispositif de maintien peut fonctionner, lorsqu'il est monté sur une remorque ou une semi-remorque, tracteur attelé ou dételé. Compte tenu de l'utilisation du dispositif de maintien selon l'invention comme un moyen de blocage de la suspension au niveau ajusté, ce dispositif est utilisable dans la plage de débattement de la suspension. L'invention concerne également les caractéristiques ci-après, considérées isolément ou selon toutes leurs combinaisons techniquement possibles: - Le dispositif comprend, lorsque les moyens à déploiement variable sont constitués par au moins un vérin, un détecteur d'appui relié aux premiers et aux troisièmes moyens de commande, afin de pouvoir arrêter leurs actions lorsque le ou les vérins prennent appui sur l'essieu. - Le détecteur d'appui est relié aux troisièmes moyens de commande de façon à pouvoir déclencher leur action lorsque le ou les vérins ne sont pas en appui sur l'essieu. - Le vérin est un vérin hydraulique contenant un deuxième fluide. Ce deux.ième fluide qui est avantageusement une huile hydraulique, peut être contenu dans un circuit séparé des circuits de freinage et de suspension. - Le premier fluide est de l'air comprimé provenant d'une première source d'air comprimé. Cette première source d'air comprimé peut être un réservoir à pression, tel le réservoir du circuit pneumatique du système de freinage à air comprimé, ou un réservoir séparé à air comprimé auquel est relié également un circuit monte et baisse nécessaire à l'ajustement du niveau du plateau du véhicule. Le remplissage du réservoir à pression peut être fait automatiquement ou par commande manuelle. - Les moyens à déploiement variable comprennent au moins un amortisseur de suspension hydraulique contenant un troisième fluide hydraulique. Ce troisième fluide est avantageusement une huile hydraulique spéciale pour amortisseurs contenue soit dans un réservoir séparé auquel l'amortisseur est relié, soit entièrement dans l'amortisseur qui comporte une chambre d'expansion. II est toutefois possible d'utiliser un fluide hydraulique tel une huile hydraulique identique au deuxième fluide ou un liquide de freins provenant du réservoir de liquide de freins dans le cas de véhicules pour lesquels la réglementation n'exige pas de freinage à air comprimé. - Sur un véhicule à suspension pneumatique, les moyens à déploiement variable comprennent des coussins d'air de la suspension pneumatique et sont reliés à la première source d'air comprimé. - Une seconde source d'air comprimé peut être prévue pour des variantes du dispositif de l'invention qui comprennent des vérins ou des amortisseurs commandés par un gaz sous pression tel de l'air comprimé. La conception du dispositif de maintien à un niveau ajusté tel que décrit jusqu'ici est avantageusement simplifiée lorsqu'il utilise comme source d'énergie, uniquement de l'air comprimé. Toutefois, comme il a été démontré plus haut, une alimentation par de l'énergie électrique ou hydraulique en cas d'application sur un véhicule électrique ou sur un véhicule muni d'une centrale hydraulique, est également concevable. Le but de l'invention est également atteint par un véhicule ayant un châssis et au moins un essieu relié au châssis par des éléments d'une suspension variable reliés à une première source d'un premier fluide, ce véhicule comprenant un dispositif de maintien tel que défini plus haut. Sur un tel véhicule, les moyens à déploiement variable peuvent être reliés à un accumulateur de transfert contenant de l'air comprimé provenant d'une première source d'air comprimé. Le véhicule selon l'invention peut être une semi-remorque. Le but de l'invention est également atteint par un procédé de maintien à un niveau ajusté d'un châssis d'un véhicule à suspension variable. Ce procédé, qui peut s'appliquer indifféremment à des véhicules à suspension pneumatique hydraulique ou mixte pneumatique/hydraulique et à des véhicules ayant un ou plusieurs essieux , comprend les étapes: (a) mettre un plateau de chargement appartenant au châssis du véhicule au même niveau qu'un quai de chargement, en agissant sur des éléments de la suspension variable qui permettent de monter et baisser le niveau du châssis, (b) bloquer le châssis au niveau ajusté en agissant sur des moyens à déploiement variable fixés par une de leurs extrémités sur le châssis, de façon que l'autre de leurs extrémités prenne appui, au moins à l'état déployé de ces moyens, sur un essieu du véhicule relié au châssis par les éléments de la suspension variable, (c) lorsqu'une charge est appliquée au châssis ayant pour effet que la pression sur les moyens à déploiement variable dépasse une première valeur limite, augmenter la pression d'un premier fluide contenu dans les éléments de la suspension variable jusqu'à ce que la pression sur les moyens à déploiement variable ne soit plus supérieure à la première valeur limite, (d) lorsque la charge appliquée au châssis est réduite, ayant pour effet que les moyens à déploiement variable ne soient plus en contact avec l'essieu, réduire la pression du premier fluide des éléments de la suspension variable jusqu'à ce que les moyens à déploiement variable soient à nouveau en contact avec l'essieu, (e) répéter les étapes (c) et (d) autant de fois qu'il sera nécessaire pendant la durée d'un chargement ou d'un déchargement du véhicule, (f) à la fin du chargement ou déchargement du véhicule, débloquer le châssis en agissant sur les moyens à déploiement variable. Comme il a été exposé plus haut, les moyens à déploiement variable peuvent être constitués par un ou plusieurs vérins ou par un ou plusieurs amortisseurs de suspension. Selon le type de moyens utilisés, I'étape consistant à agir sur les moyens à déploiement variable, comprend le déploiement ou le retrait en cas d'utilisation de vérins, ou le blocage du déploiement actuel à la fin de l'ajustage du niveau du plateau de chargement dans le cas d'utilisation d'amortisseurs de suspension. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description d'un exemple de réalisation d'un dispositif de maintien selon l'invention faite ci-après en référence aux dessins dont: La Figure 1 représente le schéma d'un dispositif de maintien à un niveau ajusté selon l'invention, et La Figure 2 représente une variante du dispositif de la Figure 1. Le dispositif de maintien selon l'invention, appelé par la suite aussi circuit de blocage , est décrit en utilisant les mêmes numéros de référence pour des composantes identiques. Ainsi, le circuit de blocage comprend deux vérins hydrauliques 1 montés par une de leurs extrémités au châssis 10 du véhicule, et orientés de manière telle que, lorsque les vérins sont déployés, leurs extrémités libres prennent appui sur l'essieu 20. Les vérins hydrauliques 1 sont reliés par un circuit hydraulique à un accumulateur de transfert 3. Entre les vérins hydrauliques 1 et l'accumulateur de transfert 3 est inséré un distributeur à clapet 4 à commande pneumatique normalement fermé. De plus, les vérins sont reliés par une ligne hydraulique à un pressostat de chargement 5 à commande pneumatique. La prise d'appui des vérins 1 sur l'essieu 20 aussi bien que le détachement des vérins de l'essieu sont détectés au moyen de deux commutateurs de fin de course 6 à commande pneumatique reliés à une cellule logique pneumatique ET 61 afin de ne signaler la prise d'appui que lorsque les deux vérins sont en appui sur l'essieu 20. Le circuit de blocage est relié à un réservoir de freinage 50 muni d'une valve de barrage 51 et à un circuit monte et baisse 60 et comprend, outre un filtre lubrificateur d'air de commande 7, une cellule logique pneumatique INHIBITION 8 relié aux commutateurs 6, un distributeur à clapet 9 à commande pneumatique pour le gonflage et le dégonflage des coussins d'air 40 de la suspension pneumatique, des cellules logiques pneumatiques OU 11, ET 12 et INHIBITION 13, ainsi qu'un sélecteur à commande pneumatique à bouton tournant 14. Le sélecteur 14 permet de choisir les régimes de fonctionnement du circuit de blocage, à savoir Descente des vérins D, Blocage de la suspension B et Remontée des vérins R. Le circuit de blocage comprend enfin un distributeur à commande pneumatique 16 à rappel par ressort et dont le centre est ouvert à l'échappement. Un voyant lumineux pneumatique 17 destiné à signaler l'arrivée en contact des vérins 1 avec l'essieu 20 ainsi qu'un circuit de vérification permettant de constater la présence de pression dans le système de freinage complètent ce circuit de blocage. Le circuit de vérification est relié à un vase de frein 52 et à une ligne de service de freinage 53 et des cellules logiques pneumatiques OU 54 et INHIBITION 55. Les différentes composantes du circuit de blocage énoncées ci-avant sont reliées selon le schéma représenté sur la Figure 1 de façon à permettre le fonctionnement suivant du dispositif de maintien à niveau. Lorsque le véhicule est en position de marche, le sélecteur à commande pneumatique à bouton tournant 14 est en position Remontée des vérins et le distributeur 16 est maintenu en position de Remontée des vérins . Lorsque le véhicule est en position de stationnement, attelé ou non, le réservoir de freinage 50 est sous pression. Le distributeur à clapet 4 est en position normalement fermée et empêche les vérins 1 de se déployer. Lorsque le véhicule est stationné le long d'un quai de chargement, on ajuste le niveau du plateau de chargement 30 du véhicule au moyen du circuit monte et baisse 60 du véhicule, avec le quai. Le niveau ayant été ajusté, la suspension est bloquée en tournant le bouton de commande de blocage de suspension 14 en position Descente des vérins . Par cette commande, les vérins 1 sont déployés. Dès que les vérins 1 arrivent en contact avec l'essieu 20, signalé par l'allumage du voyant 17, le bouton de commande 14 est tourné dans la position Blocage de la suspension . Par cela, les vérins sont isolés du circuit de blocage. Le fonctionnement du dispositif de maintien à niveau est alors différent selon qu'il s'agisse du chargement du véhicule ou du déchargement du véhicule. En cas de chargement du véhicule, le fonctionnement du dispositif est le suivant. Lorsqu'un véhicule de chargement, tel un chariot-élévateur, portant une charge utile monte sur le plateau 30 du véhicule, les vérins 1 empêchent l'affaissement de la suspension, ce qui augmente la pression Pv des vérins 1. Si la pression Pv est supérieure à une pression de déclenchement Po du pressostat 5, de l'air est envoyé dans les coussins d'air 40 de la suspension jusqu'à ce que la pression des vérins Pv soit inférieure à une pression de réenclenchement Pr du pressostat 5. Lorsque le chariot, après avoir déposé sa charge utile sur le véhicule, quitte ce dernier, la nouvelle pression dans les coussins d'air 40 est trop importante par rapport à la charge. En conséquence, le plateau 30 du véhicule se lève et les vérins 1 ne sont plus en contact avec l'essieu 20. Cette perte d'appui est détectée par les commutateurs de fin de course 6 dont la position commutée permet un échappement de l'air des coussins d'air 40 au moyen du distributeur à clapet 9 jusqu'à ce que les vérins 1 prennent à nouveau appui sur l'essieu 20. Cette suite de gonflement et dégonflement des coussins d'air se répétera jusqu'à ce que le chargement soit terminé. A la fin du chargement, le sélecteur à bouton tournant 14 est mis dans la position Remontée des vérins . Les vérins 1 sont rétractés et sont bloqués dans leur position repliée. A la suite de cela, le véhicule peut être défreiné et mis en position de marche. Lors d'un déchargement d'un véhicule mis à quai, le fonctionnement du dispositif de maintien est le suivant. Lorsqu'un chariot vide pénètre sur le plateau 30 du véhicule, les vérins 1 empêchent l'affaissement de la suspension. En même temps, la pression du vérin Pv augmente, sans provoquer une augmentation de pression des coussins d'air 40, puisque la pression des vérins Pv ne dépasse pas la pression de déclenchement Po du pressostat 5. Lorsque le chariot, après avoir pris en charge une charge utile, quitte le plateau 30 du véhicule, le plateau se lève et les vérins 1 ne sont plus en contact avec l'essieu. Cette perte d'appui est constatée au moyen des commutateurs 6 qui déclenchent l'échappement de l'air des coussins d'air 40 au moyen du distributeur à clapet 9 jusqu'à ce que les vérins 1 viennent à nouveau en appui sur l'essieu 20. La réduction de pression des coussins de suspension est provoquée autant de fois que le chariot enlève de la charge utile au véhicule. Le déchargement fini, le bouton du sélecteur 14 est mis en position Remontée des vérins , les vérins sont rétractés et bloqués dans la position repliée et le véhicule est défreiné et mis en position de marche. La Figure 2 représente, en variante du dispositif de maintien décrit ci-avant, un dispositif de maintien à un niveau ajusté selon l'invention dans. lequel les moyens à déploiement variable sont constitués par un seul vérin. Selon cette variante, le circuit de blocage diffère de celui décrit en référence à la Figure 1, en ce qu'il comprend un seul vérin hydraulique 1 monté par une de ses extrémités au châssis 10 du véhicule. Ce vérin hydraulique 1 est relié à l'accumulateur de transfert 3 et au pressostat de chargement 5 de manière analogue à celle du circuit de blocage selon la Figure 1. La prise d'appui du vérin 1 sur l'essieu 20 aussi bien que le détachement du vérin de l'essieu est détecté par un seul commutateur de fin de course 6 à commande pneumatique. Ce commutateur 6 est relié directement au voyant lumineux pneumatique 17 et aux cellules logiques pneumatiques ET et INHIBITION 13 commandant le pressostat 5 et le distributeur à clapet 9. Le fonctionnement du circuit de blocage selon cette variante correspond à celui du circuit de blocage représenté sur la Figure 1. Les signes de référence insérés après les caractéristiques techniques mentionnées dans les revendications, ont pour seul but de faciliter la compréhension de ces dernières, et n'en limitent aucunement la portée. REVENDICATIONS 1. Dispositif de maintien à un niveau ajusté d'un châssis (10) d'un véhicule à suspension variable, le niveau ayant été ajusté au moyen d'éléments (40) de la suspension variable reliés à une première source (3) d'un premier fluide et montés entre le châssis (10) et un essieu (20) du véhicule, caractérisé en ce qu'il comprend: - des moyens à déploiement variable (1) fixés par une de leurs extrémités sur le châssis (10) de façon que l'autre de leurs extrémités prenne appui, au moins à l'état déployé de ces moyens, sur l'essieu (20), - des premiers moyens de commande (14) destinés à commander le déploiement des moyens à déploiement variable, - des deuxièmes moyens de commande (5, 9) destinés à augmenter la pression du premier fluide contenu dans les éléments (40) de la suspension variable en réaction à une augmentation d'une charge appliquée au châssis, et - des troisièmes moyens de commande (9) destinés à réduire la pression du premier fluide contenu dans les éléments (40) de la suspension variable en réaction à une réduction de la charge appliquée au châssis. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens à déploiement variable comprennent au moins un vérin (1). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend un détecteur d'appui (6) relié aux premiers (14) et aux troisièmes moyens (9) de commande et destiné à arrêter leur action lorsque le vérin prend appui sur l'essieu (20). 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le détecteur d'appui (6) est relié aux troisièmes moyens de commande (9) de façon à pouvoir déclencher leur action lorsque le vérin n'est pas en appui sur l'essieu (20). 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que le vérin (1) est un vérin hydraulique contenant un deuxième fluide. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le premier fluide est de l'air comprimé provenant d'une source d'air comprimé (50) d'un circuit pneumatique du véhicule. 7. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens à déploiement variable comprennent au moins un amortisseur de suspens ion hydraulique contenant un deuxième fluide et qui est fixé par une de ses extrémités sur le châssis (10) et par l'autre de ses extrémités sur l'essieu (20) de façon à y prendre appui. 8. Véhicule ayant un châssis (10) et au moins un essieu (20) relié au châssis par des éléments (40) d'une suspension reliés à une première source (50) d'un premier fluide, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de maintien à un niveau ajusté selon l'une quelconque des revendications 1 à 7. 9. Véhicule selon la revendication 8, caractérisé en ce que les moyens à déploiement variable sont reliés à un accumulateur de transfert (3) contenant de l'air comprimé provenant de la première source (50) d'un premier fluide qui est de l'air comprimé. 10. Véhicule selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce qu'il est une semi-remorque. 11. Procédé de maintien à un niveau ajusté d'un châssis d'un véhicule à suspension variable, comprenant les étapes de: a) mettre le châssis au même niveau qu'un quai de chargement, en agissant sur des éléments de la suspension variable qui permettent de monter et baisser le niveau du châssis; b) bloquer le châssis au niveau ajusté en agissant sur des moyens à déploiement variable fixés par une de leurs extrémité sur le châssis de façon que l'autre de leurs extrémités prenne appui, au moins à l'état déployé de ces moyens, sur un essieu du véhicule relié au châssis par les éléments de la suspension variable; c) lorsqu'une charge est appliquée au châssis ayant pour effet que la pression sur les moyens à déploiement variable dépasse une première valeur limite, faire augmenter la pression d'un premier fluide contenu dans les éléments de la suspension variable jusqu'à ce que la pression sur les moyens à déploiement variable ne soit plus supérieure à la première valeur limite; d) lorsque la charge appliquée au châssis est réduite ayant pour effet que sur les moyens à déploiement variable ne soient plus en contact avec l'essieu, réduire la pression du premier fluide contenu dans les éléments de la suspension variable jusqu'à ce que les moyens à déploiement variable soient à nouveau en contact avec l'essieu; e) répéter les étapes c) et d) autant de fois qu'il sera nécessaire pendant la durée d'un chargement ou déchargement du véhicule; f) à la fin du chargement ou déchargement du véhicule, débloquer le châssis en agissant sur les moyens à déploiement variable.