Brevet FR2873062A1 — publié le 20060120

L'invention concerne un système de suspension pour véhicule automobile, comportant une régulation de niveau pour régler une hauteur prédéterminée de la caisse du véhicule, constitué par au moins une unité à piston-etcylindre munie d'un cylindre de travail, d'une tige de piston et d'un piston d'amortissement présentant des valves d'amortissement, par une pompe d'un réservoir à huile ainsi que par des conduites d'alimentation et d'évacuation correspondantes depuis le réservoir à huile, ainsi que par des conduites d'alimentation et d'évacuation correspondantes depuis le réservoir à huile vers l'unité à piston-et-cylindre et inversement, la pompe étant constituée par un piston de pompe et par un entraînement. On connaît déjà des systèmes de suspension pour véhicule automobile (DE 100 19 531 C2) dans lesquels est prévue une régulation de niveau pour régler une hauteur prédéterminée de la caisse du véhicule automobile. Ce système de suspension à régulation de niveau possède un entraînement de régulation d'assiette, qui est bridé latéralement et susceptible d'être piloté par voie électrique et d'être raccordé à des capteurs électriques. Selon la figure 2, ce système comprend une tige de pompe ou, selon la figure 1, une réalisation sans tige de pompe à titre de cylindre à ressort. La réalisation sous forme de cylindre à ressort est pilotée par voie externe via des détecteurs et via une unité électronique; à cet effet, il faut en supplément une valve d'évacuation. L'inconvénient des deux réalisations est que l'entraînement de régulation d'assiette doit être bridé pendant la fabrication du système pour des raisons d'étanchéité, ce qui s'avère gênant dans le processus de fabrication. Un autre inconvénient réside dans le fait que cet entraînement de régulation d'assiette doit être recouvert de façon complexe avant l'opération d'application de peinture de l'unité à pistonet-cylindre, ou qu'il ne faut pas le soumettre à une température allant au-delà de la valeur admissible dans le processus de séchage qui suit l'opération d'application de peinture. En partant de ceci, 1"objectif sous-jacent à l'invention est de réaliser un système de suspension comportant une régulation de niveau, dans lequel un entraînement de régulation d'assiette pendant la réalisation de 2873062 2 l'unité à piston-et-cylindre ne provoque pas d'influences négatives sur l'ensemble pendant la fabrication. Pour atteindre cet objectif, il est prévu que l'unité à piston-etcylindre et la pompe soient réalisées sous forme de groupes structurels distincts qui sont préfabriqués individuellement, au moins l'unité à piston-etcylindre étant remplie préalablement avec un fluide amortisseur avant le montage des deux groupes structurels. L'avantage est ici que le système de suspension est réalisé tout d'abord sans l'entraînement de régulation d'assiette et que seulement après le montage final - c'est-à-dire après l'opération de lavage, d'application de peinture et de séchage de l'unité à piston-et-cylindre - ledit système est relié à l'entraînement de régulation d'assiette. De plus, un autre avantage est qu'il est également possible de remplacer plus tard en fonctionnement un entraînement de régulation d'assiette éventuellement défectueux, sans que le fonctionnement du système de suspension en soit influencé. Selon un autre développement essentiel, il est prévu que l'unité à pistonet-cylindre comprenne un socle pour la fixation de la pompe. Selon un mode de réalisation avantageux, le socle est pourvu d'éléments d'arrêt qui ferment le volume intérieur de l'unité à piston-etcylindre par rapport à l'atmosphère. Dans ce cas, il est avantageux de prévoir à titre d'élément d'arrêt au moins un clapet anti-retour et/ou un élément d'obturation. Par utilisation de clapets anti-retour ou d'éléments d'arrêt, on assure dans l'unité à piston-et-cylindre qu'aucun fluide amortisseur ne s'échappe de l'appareil du côté basse pression. Ainsi, on peut remplir préalablement l'unité à piston-et-cylindre, de sorte qu'après le montage final, on peut brider uniquement l'entraînement de régulation d'assiette sous la forme d'une pompe complètement pré- assemblée. 2873062 3 Selon un autre mode de réalisation, le socle est pourvu d'au moins un tiroir rotatif et le boîtier de la pompe est pourvu de clapets anti-retour. L'avantage est ici que des éléments d'arrêt sous forme d'éléments d'obturation sont associés à l'unité à piston-et-cylindre et que l'entraînement de régulation d'assiette sous la forme de la pompe est muni de clapets anti-retour, de sorte que les deux groupes structurels peuvent être remplis préalablement de fluide amortisseur, de sorte qu'après le montage, la petite proportion d'air dans le système entre en solution sous la pression élevée du fluide amortisseur. Un autre mode de réalisation avantageux prévoit que l'unité à pistonetcylindre et la pompe puissent être vérifiées chacune individuellement vis-à-vis de leur capacité fonctionnelle. Dans certaines conditions de fonctionnement et pour des raisons de place dans le véhicule, il est avantageux que la pompe puisse être montée sur le socle dans plus d'une position. Selon un autre développement, le socle est relié solidairement mais de façon détachable à l'unité à piston-et-cylindre. Selon un autre avantage essentiel, le socle fait partie d'un tube extérieur de l'unité à piston-et-cylindre. Selon un autre développement, on prévoit entre le tube extérieur et le cylindre de travail un élément au-dessus duquel s'étend la liaison fluidique provenant de la pompe vers le réservoir à huile. De plus, on prévoit d'agencer entre le tube extérieur et le cylindre de travail un élément à travers lequel s'étend la liaison fluidique provenant de la pompe jusque dans la chambre à haute pression. Des exemples de réalisation préférés de l'invention sont illustrés schématiquement dans les dessins. 2873062 4 la figure 1 représente une coupe à travers une unité à pistonetcylindre apte à comporter une pompe; la figure 1 a est une vue en coupe de la pompe; la figure 2 représente une coupe à travers une unité à pistonet-cylindre comportant une pompe; la figure 3 représente un autre mode de réalisation de l'unité à piston-et-cylindre dans laquelle la pompe présente une autre position de montage; - la figure 4 représente une coupe à travers un mode de réalisation dans lequel l'unité à piston-et-cylindre est réalisée sous forme de cylindre à ressort; les figures 5, 5a et 5b représentent un mode de réalisation de l'unité à piston-et-cylindre dans laquelle les clapets anti-retour sont associés à la pompe. L'unité à piston-et-cylindre illustrée dans la figure 1 est réalisée sous la forme d'un jambage de suspension hydropneumatique à auto-pompage pour véhicule automobile et elle est constituée essentiellement par un cylindre de travail 15 dans lequel coulisse un piston d'amortissement 17 à l'extrémité d'une tige de piston creuse 18. Le cylindre de travail 15 est refermé sur un côté par une paroi frontale et sur l'autre côté par le guidage de tige 19 à travers lequel la tige de piston creuse 18 sort avec étanchement vers l'extérieur. Le jambage de suspension est fixé par la paroi frontale au moyen d'un oeillet de fixation sur la caisse du véhicule, et la tige de piston 18 est fixée à l'extrémité inférieure du jambage de suspension au moyen d'un autre oeillet de fixation sur l'axe du véhicule, ce qui n'est pas illustré. Le cylindre de travail 15 est entouré par une chambre de compensation annulaire remplie en partie avec de l'huile et en partie avec du gaz, qui est subdivisée en une chambre à haute pression 9 et en une chambre à basse pression 3 par une cloison intermédiaire. Un coussin de gaz sous haute pression dans la chambre à haute pression 9 est séparé d'une chambre à huile par une cloison de séparation 20. Dans la chambre à basse pression 3, l'huile et un coussin de gaz sous basse pression ne sont pas séparés l'un de l'autre. Dans l'état complètement compensé, c'est-à-dire dans l'état non 2873062 5 pompé, une pression règne dans la chambre à basse pression 3 qui est égale à celle dans la chambre à haute pression 9. La chambre à basse pression 3 ainsi que la chambre à haute pression 9 sont reliées au cylindre de travail 15. Le cylindre de travail 15 est subdivisé en deux chambres de travail 21 et 22 par le piston d'amortissement 17. Dans ce cas, le piston d'amortissement 17 possède des valves d'amortissement pour l'étage de traction et de compression. La régulation de niveau proprement dite du jambage de suspension hydropneumatique à auto-pompage s'effectue par la tige de pompe 23 qui forme conjointement avec la cavité de la tige de piston 18 une pompe de régulation de niveau 24. Pendant le fonctionnement de circulation du véhicule, un fluide amortisseur est refoulé hors de la chambre à basse pression 3 via une valve d'entrée 25 et via une valve de sortie 26 par le mouvement relatif de la tige de pompe 23 par rapport à la tige de piston 18, et il contourne la valve d'entrée 25 et la valve de sortie 26 jusque dans les chambres de travail 21 et 22. Dans ce cas, le piston d'amortissement 17 est déplacé vers l'extérieur aussi longtemps que le bypass 27 réalise une liaison entre la pompe de régulation de niveau 24 et la chambre de travail 21. À cet instant-là, l'effet de pompage de la pompe de régulation de niveau 24 est inhibé, et la hauteur de niveau dynamique du véhicule s'établit. Lorsque l'on décharge le véhicule, le piston d'amortissement 17 est tout d'abord expulsé davantage par la précontrainte du gaz dans la chambre à haute pression 9, jusqu'à ce qu'il se produise une compensation de pression à l'intérieur de l'unité à piston-et-cylindre 13 via le perçage de compensation 27 alors ouvert, suite à quoi la tige de piston 18 est poussée vers l'intérieur avec le piston d'amortissement 17. Le tube extérieur 14 est pourvu d'un socle 1 sur lequel on bride la pompe 2. À l'intérieur du socle 1, une liaison fluidique 4 est pourvue, en s'étendant à partir de la chambre à basse pression 3 vers un raccord à basse pression 10, d'un élément d'obturation 5 en l'occurrence sous la forme d'un tiroir rotatif, afin d'obturer la chambre à basse pression 3. 2873062 6 En partant de la chambre à haute pression 9, une autre liaison fluidique 4 s'étend dans l'élément 16, laquelle est pourvue d'un clapet anti-retour 8 en direction du raccord de chambre de pompage 11. La liaison fluidique 4 qui s'étend depuis la chambre à basse pression 3 également vers le raccord de chambre de pompage 11 est munie d'un clapet antiretour 6. Les clapets anti-retour sont réalisés sous forme de billes pourvues de ressorts correspondants. Dans son boîtier, la pompe 2 est constituée par d'autres liaisons fluidiques 4 qui sont compatibles avec les liaisons fluidiques 4 du socle 1. Le perçage centré de la pompe 2 comprend un poussoir de pompe 28 qui est entraîné par un excentrique 29. Au moyen d'un moteur électrique agencé dans la pompe 2, l'excentrique 29 est mis en rotation et il déplace le poussoir de pompe 28 en direction axiale, de sorte qu'une pression correspondante via le raccord de chambre de pompage 11 du socle 1 est appliquée dans la chambre à haute pression 9 en contournant le clapet anti-retour 8. Dans ce cas, l'espace entre les deux clapets anti-retour 6 et 8 sert de chambre de pompage 7. La figure 2 illustre un mode de réalisation dans lequel l'élément d'obturation 5 du socle 1 est en position d'ouverture, de sorte que le fluide amortisseur peut parvenir depuis la chambre à basse pression 3 en contournant l'élément d'obturation 5 jusque dans la chambre de pompage 7, en contournant le clapet anti-retour 6. Par le poussoir de pompe 28, le fluide amortisseur est refoulé depuis la chambre à basse pression 3 sur ce chemin via la liaison fluidique jusque dans la chambre à haute pression 9. La figure 3 montre une réalisation qui correspond dans son principe à la réalisation selon la figure 2, mais à la différence que la pompe 2 est bridée en sens opposé sur le socle 1. Grâce au tracé symétrique des liaisons fluidiques 4,, un montage de la pompe 2 est possible également dans cette position sur le socle 1 du tube extérieur 14. La figure 4 illustre un agencement de cylindre à ressort, c'est-à-dire que 35 dans ce mode de réalisation, il n'existe pas de tige de pompe 23 selon la figure 1; par ailleurs, le fonctionnement est similaire. Le cylindre à 2873062 7 ressort selon la figure 4 n'a pas de possibilité pour régler le niveau de la caisse de véhicule via une tige de pompe; à cet effet, il faut une régulation via un détecteur de course et via une unité électronique correspondante. Pour cette raison, on prévoit une valve d'évacuation 12 dans l'élément 16, de sorte qu'une compensation correspondante du fluide amortisseur depuis la chambre à basse pression vers la chambre à haute pression peut avoir lieu. L'avantage de ce mode de réalisation est que l'on peut régler de l'extérieur différentes positions de niveau de la caisse du véhicule. Les figures 5, 5a et 5b montrent un mode de réalisation dans lequel les clapets anti-retour 6 et 8 font partie du boîtier de la pompe 2 et le socle 1 qui est agencé sur le tube extérieur 14 de l'unité à piston-etcylindre 13 est pourvu d'un élément d'obturation respectif 5 pour une liaison fluidique respective 4. Selon la figure 5a, on peut monter la pompe 2 également en sens opposé, la figure 5b montre une liaison fluidique dans laquelle l'élément d'obturation est réalisé sous forme de tiroir rotatif 5 qui peut ouvrir ou obturer les deux liaisons fluidiques simultanément. Liste des références 1 socle 2 pompe 3 chambre à basse pression 3a réservoir à huile 4 liaison fluidique élément d'obturation 6 clapet anti-retour 7 chambre de pompage 8 clapet anti-retour 9 chambre à haute pression 19 raccord à basse pression 11 raccord de chambre de pompage 12 valve d'évacuation 13 unité à piston-et-cylindre 14 tube extérieur cylindre de travail 16 élément 17 piston d'amortissement 18 tige de piston 19 guidage de tige cloison de séparation 21 chambre de travail 22 chambre de travail 23 tige de pompe 24 pompe de régulation de niveau valve d'entrée 26 valve de sortie 27 perçage de compensation 28 poussoir de pompe 29 excentrique 9 Revendications 1. Système de suspension pour véhicule automobile, comportant une régulation de niveau pour régler une hauteur prédéterminée de la caisse du véhicule, constitué par au moins une unité à piston-et-cylindre (13) munie d'un cylindre de travail (15), d'une tige de piston (18) et d'un piston d'amortissement (17) présentant des valves d'amortissement, par une pompe (2) d'un réservoir à huile (3a) ainsi que par des conduites d'alimentation et d'évacuation correspondantes depuis le réservoir à huile (3a), ainsi que par des conduites d'alimentation et d'évacuation correspondantes depuis le réservoir à huile (3a) vers l'unité à piston- etcylindre (13) et inversement, la pompe (2) étant constituée par un piston de pompe et par un entraînement, caractérisé en ce que l'unité à piston-et-cylindre (13) et la pompe (2) sont réalisées sous forme de groupes structurels distincts qui sont préfabriqués individuellement, au moins l'unité à piston-et-cylindre (13) étant remplie préalablement avec un fluide amortisseur avant le montage des deux groupes structurels. 2. Système de suspension selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'unité à piston-et-cylindre (13) comprend un socle (1) pour la fixation de la pompe (2). 3. Système de suspension selon la revendication 2, caractérisé en ce que le socle (1) est pourvu d'éléments d'arrêt qui ferment le volume intérieur de l'unité à piston-et-cylindre (13) par rapport à l'atmosphère. 4. Système de suspension selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il est prévu à titre d'élément d'arrêt au moins un clapet anti-retour (8) et/ou un élément d'obturation (5). 5. Système de suspension selon la revendication 2, caractérisé en ce que le socle (1) est pourvu d'au moins un élément d'obturation (5) et le boîtier de la pompe (2) est pourvu de clapets anti-retour (6, 8). 2873062 10 6. Système de suspension selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'unité à piston-et-cylindre (13) et la pompe (2) peuvent être vérifiées chacune individuellement vis-à-vis de leur capacité fonctionnelle. 7. Système de suspension selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que la pompe (2) peut être montée sur le socle (1) dans plus d'une position. 8. Système de suspension selon la revendication 2, caractérisé en ce que le socle (1) est relié solidairement mais de façon détachable à l'unité à piston-et-cylindre (13). 9. Système de suspension selon la revendication 2, caractérisé en ce 15 que le socle (1) fait partie d'un tube extérieur (14) de l'unité à piston-etcylindre (13). 10. Système de suspension selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il est prévu entre le tube extérieur (14) et le cylindre de travail (15) un élément (16) au-dessus duquel s'étend la liaison fluidique (4) provenant de la pompe (2) vers le réservoir à huile (3). 11. Système de suspension selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il est prévu entre le tube extérieur (14) et le cylindre de travail (15) un élément (16) à travers lequel s'étend la liaison fluidique (4) provenant de la pompe (2) jusque dans la chambre à haute pression (9).