Brevet FR2945477A1 — publié le 20101119

La présente invention concerne un dispositif devant permettre de récupérer très rapidement avec un véhicule à suspension pneumatique l'assiette et la force d'appui d'une roue au sol lorsque sa charge vient à diminuer comme par exemple sur un véhicule en freinage de forte intensité ce qui a soulagé les roues de l'arrière en surchargeant les roues de l'avant. Il est important de savoir que le freinage n'est efficace que si les roues ont l'adhérence au sol entre le pneumatique et le revêtement et que cette adhérence est entre autres paramètres proportionnelle à la force d'appui de la roue sur le sol due à la charge. Les suspensions de certains essieux de véhicules routiers sont équipés de deux coussins élastiques gonflables interposés de chaque coté entre le châssis du véhicule et l'essieu ce dernier supportant à chaque extrémité les deux roues en appui au sol. La hauteur de ce coussin est définie pour chaque véhicule et réglable automatiquement à l'aide d'un distributeur pneumatique à trois positions et trois orifices appelé valve de nivellement qui est fixé au châssis et dont le tiroir est relié mécaniquement à l'essieu par une tige rigide. Ce distributeur est alimenté à son premier de ses orifices en air comprimé stocké dans un réservoir. Le deuxième est relié au coussin. Le troisième est un échappement à l'air libre. Lorsque le coussin est à sa hauteur nominale les premiers et troisième orifices du distributeur sont isolés en cette position centrale. Lorsque le coussin est trop bas en étant surchargé le distributeur ouvre le passage du premier orifice faisant ainsi communiquer le réservoir d'air comprimé et le coussin qui remonte à sa hauteur nominale. Lorsque le coussin est trop haut étant moins chargé le distributeur dirige l'air venant du coussin sur l'échappement. Un précédent brevet du même titulaire publié sous N° FR2747343--1997-10-17 intitulé � DISPOSITF CORRECTEUR D 'ASSIETTE POUR VEHICULES A SUSPENSION PAR COUSSINS ELASTIQUES GONFLABLES � a permis de régler le problème de stabilité des véhicules en déplacement tout terrain comme les véhicules agricoles se déplaçant à 25 km/h. Il ne correspond pas à l'application sur des véhicules routiers qui peuvent circuler à 100km/h comme le font certains autocars dont les paramètres de la décélération sa durée et la distance parcourue sont contrôlées administrativement à faibles vitesses. Par contre sur route le danger du à un obstacle arrive toujours sans prévenir. En considérant une décélération de 7g et une vitesse de 90km/h le véhicule mettra 3,6 secondes pour s'arrêter avec le risque de perte d'adhérence des roues arrières. Deux éléments intervenant dans la décélération sont à considérer. Le premier est de réduire à quelques dixièmes de secondes maximum le temps de réaction en correction d'assiette sur les suspensions arrières. Le deuxième qui est très important est celui d'admettre ensuite une charge progressive de compensation sur l'arrière jusqu'à l'arrêt définitif. Le présent brevet assure ces deux fonctions en utilisant après modifications les deux composants du type commercial utilisés en correction d'assiette du brevet ci-avant cité qui sont la valve de nivellement et la valve de décharge rapide afin de créer un nouveau produit indissociable qui répondra à résoudre le problème d'éviter la perte d'adhérence. La figure 1 est une vue en coupe transversale partielle d'un dispositif correcteur d'assiette suivant l'état antérieur de la technique standard en position normale. La figure 2 est une vue en coupe transversale partielle d'un dispositif correcteur d'assiette suivant le brevet FR2747343 faisant référence qui a été abandonné étant destiné à des véhicules se déplaçant à faibles vitesses L'ajutage 21 des figures 1 et 2 de la valve de nivellement 13 était bi-directionnel, la première de freiner le débit d'air lorsqu'il faut alimenter le soufflet 5 en air comprimé, la deuxième de ralentir les échappements que ce soit venant du soufflet 5 dans la figure 1 en passant par l'orifice 7 de la valve de nivellement 13 ou venant de la chambre 26 de la valve de décharge rapide 23 dans la figure 2. Cette valve de décharge rapide est un ensemble commercial qui se monte tel que en l'état à l'entrée des cylindres de freins afin de les décharger de leur pression lorsque le chauffeur n'appuie plus sur la pédale de frein. L'utilisation des deux composants commercialement standards n'est pas valable dans cette présente demande de brevet. Le volume de la tuyauterie 24a qui concerne la présente demande de brevet n'est pas à négliger puisque le système est en basse pression donc réduire son diamètre augmentera le temps afin de chute de la pression et augmenter son diamètre augmentera le volume à évacuer. La présente invention va résoudre en premier le problème de réduction de temps de vidange partielle d'un soufflet repère 5 de l'essieu arrière qui s'allonge sous l'action d'une force s'appliquant au freinage sur le centre de gravité et dont la direction est d'arrière en avant de la charge posée sur des soufflets pneumatiques des suspensions. La présente invention s'applique aussi en corrections de différences de hauteur des suspensions entre coté droit et coté gauche sur un même essieu sous l'effet de la force centrifuge ou de l'action d'un fort vent de travers lorsque le véhicule présente une grande surface latérale avec une charge relativement faible comme il en existe dans la conception des autocars qui se couchent parfois latéralement sur la voie sans motifs. La figure 3 est une vue d'ensemble qui correspond à la présente demande de brevet. L'ajutage 21 qui faisait partie de la valve de nivellement 13 à sa sortie repère 22 a été supprimé. La tuyauterie repère 24b relie la sortie 22 de la valve de nivellement 13 à la valve de décharge rapide 23' d'une part à l'orifice 31 et d'autre part à l'orifice 33. L'orifice 33 de la valve de décharge rapide 23' est d'un diamètre d'ajutage 21' de section très supérieure à l'ajutage 21 puisqu'il assurera une seule fonction uni- directionnelle d'alimentation en pression du soufflet. La chambre 26 de la valve de décharge rapide 23' est un infiniment petit qui ne perturbera pas la mise à l'air libre commandée par la valve de nivellement 13. Les figures 4 sont celles de la répartition des efforts sur les soufflets dans les différents cas de figures en freinage, le châssis (1) étant représenté longitudinalement et schématiquement par une poutre en appui sur les deux soufflets celui de l'avant à gauche (5') et celui de 1' arrière (5") à droite de la vue. La position longitudinale du centre de gravité (1') est à une distance (a) du soufflet avant et (b) du soufflet arrière. La figure 4-1 est celle du véhicule à l'arrêt ou se déplaçant à vitesse constante, la somme des charges sur chaque paire de soufflets (105a) à l'avant et (105b) à l'arrière correspond au poids (101) de la charge posée les valves de nivellement de l'avant et de l'arrière étant alors fermées. La figure 4-2 est celle du véhicule en freinage avec l'effort horizontal � du à la décélération qui s'appliquant sur le centre de gravité de la charge posée sur les soufflets est dirigée de l'arrière vers l'avant. Le couple (1" )engendré par cette force située à une distance (d) des appuis inférieurs des soufflets surcharge les suspensions de l'avant (5') et soulage celles de l'arrière(5"). cette figure (4-2) représente d'une part en un premier temps une suspension de l'avant qui a diminué de hauteur donc ses valves de nivellement vont lui faire admettre de l'air comprimé venant du réservoir (19) afin de leur faire regagner la hauteur statique de la figure( 4-1) ce qui augmentera la pression et d'autre part les valves de nivellement des suspensions arrière qui se sont allongées de par l'action du freinage met en communication leurs soufflets avec l'atmosphère cette diminution de pression fera redescendre les soufflets arrières à leur hauteur statique. La figure 4-3 est la vue schématique du châssis avec les trois efforts auxquels il est alors soumis. Le premier effort est la charge P(101) s'appuyant de haut en bas par l'intermédiaire du châssis représentant l'effort total de la charge posée sur les soufflets. Le deuxième effort est la poussée des soufflets de l'avant en réaction due à leur pression interne qui a de plus augmenté puisque leur hauteur ayant diminué, les valves de nivellement de l'avant effectuent une alimentation complémentaire de pression afin de faire reprendre aux soufflets la hauteur statique. Le troisième effort est la poussée des soufflets de l'arrière en réaction due à leur pression interne. Les soufflets de l'avant ont diminué de hauteur et augmenté de pression. Les soufflets de l'arrière ont diminué de pression mais sont revenus immédiatement à leur hauteur nominale de par l'action de leurs valves de nivellement et des valves de décharge rapide modifiées dans ce but. Leurs volumes sont revenus au volumes statiques. L'effort de poussée des soufflets de l'avant étant supérieur à l'effort de poussée des soufflets de l'arrière, ceci engendre un couple dans les sens inverse du couple de la figure 4-2 et apporte dans un premier temps un complément d'appui au sol des roues arrières. Les soufflets de l'arrière sont alors soumis à une charge complémentaire qui va leur faire perte de la hauteur. La réaction de leur valve de nivellement intervient et fait communiquer les soufflets avec le réservoir sous pression augmentant ainsi en deuxième phase l'effort d'appuis des roues de l'arrière au sol. L'adhérence au freinage entre une roue et son chemin de roulement étant entre autres paramètres proportionnelle à la force d'appui de la roue au sol la présente invention ne peut qu'augmenter les conditions de base d'amélioration du freinage. 25 REVENDICATIONS1.- Dispositif correcteur d'assiette à compensation de transfert de charge pour véhicules routiers du type comportant une suspension par coussins élastiques gonflables (5) alimentés chacun par une source de gaz sous pression (19) par l'intermédiaire d'une valve de nivellement (9), cette valve de nivellement (9) étant du type commercial modifié par suppression de son limiteur de débit étant apte à commander par l'intermédiaire d'une tuyauterie (24 b) reliée à l'entrée (33) d'une valve de décharge rapide (23) du type commercial modifié par équipement à son entrée (33) d'un ajutage limiteur de débit (21'), la valve de nivellement (9) a trois positions la première étant apte à mettre en communication la source de gaz sous pression (19) avec un coussin(5) lorsque celui-ci est d'une hauteur inférieure à sa hauteur statique normale de montage, la seconde est la mise en communication avec l'atmosphère directement par la sortie (35) de la valve de décharge rapide (23) lorsque la hauteur du coussin est supérieure à sa hauteur statique normale de montage la troisième position isole les relations avec entre la valve de nivellement et la valve de décharge rapide. 2.- Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que les deux interventions sur les coussins de l'avant et ceux de l'arrière sont deux corrections rapidement effectuées dues aux informations transmises par les valves de nivellement agissant sur l'assiette de la charge posée sur les suspensions lorsqu'une force a comme origine le centre de gravité de cette charge comme en freinage de forte intensité soulageant les coussins de l'arrière qui s'allongent à une hauteur supérieure à la hauteur statique normale et sur les coussins de l'avant qui ont une hauteur inférieure à la hauteur statique normale, d'une part les valves de nivellement de l'arrière vont décharger d'une partie de leur pression interne les coussins de l'arrière jusqu'à ce qu'ils reviennent à leur hauteur nominale et en même temps les valves de nivellement de l'avant vont ouvrir le passage de l'air comprimé venant du réservoir afin de remonter les coussins de l'avant à leur hauteur nominale. 3.- Dispositif selon les revendications 1 et 2 caractérisé en ce que l'ensemble posé sur les coussins de l'avant et de l'arrière est assimilable à une poutre sur deux appuis chargée en un point au niveau de son centre de gravité lorsqu'une augmentation commandée de la pression interne des coussins de l'avant repousse sa charge le couple ainsi créé a comme centre de rotation la projection verticale sur la poutre du centre de gravité de la charge posée sur les suspensions de l'avant et de l'arrière avec en réaction un appui complémentaire sur les coussins de l'arrières qui est reporté pars ses roues sur le sol. 4.-Dispositif selon les revendications 1 et 2 caractérisé en ce que l'ensemble des deux soufflets de suspension peuvent être fixés sur un même essieu et s'opposera aux désordres aussi engendrés par la force centrifuge en virages. 5.- dispositif selon les revendications 1, 2 3 et 4 caractérisé en ce qu'un véhicule présentant une grande surface longitudinale et une charge sur les suspensions relativement faible conservera son assiette parallèle à la chaussée sans se coucher malgré une prise au vents latérale importante. 25