Brevet FR3079450A1 — publié le 20191004

DISPOSTIF DE BLOCAGE DE SUSPENSION D'UN VEHICULE ET VEHICULE AINSI EQUIPE La présente invention concerne un dispositif de blocage de suspension d'un véhicule. L'invention concerne également un véhicule équipé d'au moins un tel dispositif. Ici, le terme véhicule désigne aussi bien un véhicule automobile, tel qu'une voiture, un camion, un tracteur, un véhicule automoteur de travaux agricoles, un engin de chantier automoteur, qu'un véhicule tracté ou poussé tel qu'une remorque, un wagon, un engin agricole tracté ou poussé, un engin de chantier tracté ou poussé. Ainsi, le terme véhicule désigne, en l'espèce, tout type de véhicule, automoteur ou non, destiné à se déplacer sur une voie de circulation terrestre, publique ou privée, que celle-ci soit une route ou une voie ferrée. Ces véhicules comprennent au moins un essieu équipé d'au moins deux roues assurant le roulage du véhicule sur une voie de circulation. Dans le cas de véhicule automoteur, celui-ci comprend généralement au moins deux essieux, étant entendu que chaque essieu peut recevoir un nombre pair de roues supérieur à deux. Les essieux sont reliés au châssis qui supporte, outre les organes liés au déplacement du véhicule, une charge et/ou des passagers. Afin de compenser les inégalités de la surface de roulement de la voie de circulation, la liaison entre les essieux et le châssis est dite de type souple. Pour cela, une suspension comportant des ressorts, de type boudin ou à lames, et/ou des vérins, à gaz ou hydraulique, permet en général d'atténuer les rebonds des roues et de compenser le mouvement de roulis du véhicule lorsque ce dernier se déplace sur une voie de circulation. Néanmoins, certains véhicules sont destinés à intervenir sur des surfaces en pente et/ou avec un outil déporté formant un bras de levier affectant la stabilité du véhicule. De tels véhicules sont, par exemple, des engins de terrassement, de travaux publics, agricoles voire des camions dans une configuration donnée. Ces véhicules nécessitent soit un blocage de la suspension à une hauteur donnée afin de présenter une compensation optimale du roulis et/ou du devers, le but étant de préserver en toutes 2 circonstances l'équilibre et la stabilité du véhicule. A cet effet, il convient de bloquer au moins un essieu par rapport au châssis, cela en définissant une distance fixe entre l'axe longitudinal de l'essieu et un point fixe de référence du châssis. Un tel blocage permet de positionner le centre de gravité du véhicule en un point défini. Pour bloquer la 5 suspension d'un véhicule, on connait par FR-A-2 582 593 un dispositif comprenant un crochet solidaire de l'essieu. Le crochet est adapté pour venir en prise avec un longeron du châssis lorsqu'un vérin, solidaire du longeron est en configuration allongée et prend appui, par son extrémité libre, sur un sabot de l'essieu. Une telle solution est de type tout ou rien : soit le vérin est en position d'allongement maximal et il permet que le crochet 10 soit en prise avec le longeron afin de bloquer la suspension avec un écart maximal prédéfini entre l'essieu et le châssis soit le vérin n'est pas en position d'allongement maximal et il n'y a pas de blocage de la suspension. De plus une telle solution nécessite une installation à demeure sur le véhicule, avec des modifications importantes. C'est à ces inconvénients qu'entend plus particulièrement remédier l'invention en 15 proposant un dispositif de blocage de la suspension permettant de bloquer la suspension avec des écarts entre le châssis et l'essieu variables et réglables, aisé à installer et à utiliser. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de blocage de suspension d'un véhicule comprenant au moins un vérin fixé par sa base sur une partie du châssis du 20 véhicule, au-dessus d'une partie d'un essieu dudit véhicule, l'extrémité libre de la tige du vérin, mobile en translation, étant adaptée pour modifier la distance entre l'axe longitudinal de l'essieu et un plan principal de la partie du châssis sur laquelle est fixée le vérin, caractérisé en ce que le dispositif comprend un organe de préhension de l'essieu fixé, d'une part, sur l'extrémité libre de la tige du vérin et, d'autre part, sur l'essieu. 25 Ainsi, il est possible, en faisant varier la course du vérin, de régler de manière simple, continue et précise la distance entre le châssis et l'essieu, donc la hauteur de la suspension. Selon des aspects avantageux mais non obligatoires de l'invention, un tel dispositif de blocage peut comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes: 3 - Le dispositif comprend au moins un vérin positionné à chaque extrémité de l'essieu, au niveau des suspensions des roues droite et gauche. - L'organe de préhension est configuré en crochet, le volume ouvert défini par la courbure du crochet étant adapté pour entourer l'essieu lorsque le dispositif est monté 5 sur l'essieu. - Le crochet est maintenu sur l'essieu par une plaque de maintien. - Les vérins équipant un même essieu sont reliés par des flexibles à au moins un accumulateur hydropneumatique. - la circulation du fluide hydraulique entre les vérins et le au moins un accumulateur 10 hydropneumatique est libre et adapté pour compenser le roulis. - Le dispositif est relié à un organe de commande adapté pour autoriser le passage du vérin d'une position dite mode libre où le vérin a une course libre et générée par le mouvement des suspensions de l'essieu à une position dite bloquée où tout mouvement de translation du vérin est interdit, sa course étant bloquée à une valeur définie entre ses 15 deux points morts. L'invention concerne également un véhicule équipé d'au moins un dispositif de blocage de suspension selon l'une des caractéristiques précédentes. L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages de celle-ci apparaitront plus clairement à la lecture de la description qui va suivre de plusieurs modes de 20 réalisation de l'invention, donnée à titre d'exemple non limitatif et faite en référence aux dessins suivants dans lesquels: - La figure 1 est une vue en coupe simplifiée d'un véhicule équipé, sur l'essieu arrière, d'un dispositif de blocage de suspension conforme à un mode de réalisation de l'invention, 25 - la figure 2 est une vue du détail Il du dispositif de la figure 1, à une plus grande échelle, - la figure 3 est une vue de dessus, partielle et à plus grande échelle, du dispositif des figures 1 et 2, - la figure 4 est une vue de face, à une autre échelle du dispositif illustré aux figures précédentes, avant montage sur un véhicule, 4 - la figure 5 est une vue de côté, à la même échelle du dispositif illustré à la figure 4, - la figure 6 est une vue de dessus, à la même échelle, du dispositif illustré aux figures 4 et 5 et - la figure 7 est une vue en perspective, à plus petite échelle, du dispositif représenté aux 5 figures 4 à 6. La figure 1 illustre un véhicule 1 équipé d'un dispositif de blocage des suspensions conforme à un premier mode de réalisation de l'invention. Ici, le véhicule 1 est représenté avec un seul dispositif de blocage équipant un essieu 2 simple, d'axe longitudinal A, pourvu à chaque extrémité d'une seule roue 20. On conçoit que le nombre 10 de dispositifs est fonction du nombre d'essieu 2 et/ou de roues 20 équipant l'essieu 2. En d'autres termes, plus le véhicule 1 comporte d'essieux 2 et/ou de roues 20 et plus il pourra être nécessaire de monter plusieurs dispositifs de blocage de suspension. Le dispositif est soit monté d'origine sur le véhicule 1 soit en seconde monte. Comme cela ressort des figures 1 à 7, un dispositif comprend au moins un vérin 15 3, avantageusement deux vérins 3. Ces vérins 3 sont, avantageusement, des vérins de type double effet. Pour mémoire, un tel vérin est actif selon deux directions de travail, en sens inverse l'une de l'autre par rapport à son axe longitudinal B. Chaque vérin 3 est fixé, par sa base 4, sur une patte 5 fixée sur un longeron 6 du châssis du véhicule 1. La fixation, tant du vérin sur la patte 5 que de celle-ci sur le longeron 6 est avantageusement 20 de type amovible, par exemple par vissage. En variante au moins l'une de ces fixations est définitive, par exemple par soudage. La fixation du vérin 3 sur la patte 5 est effectuée de sorte que la tige mobile 7 du vérin 3 soit orientée en direction de l'essieu 2. Ainsi, le corps principal 8 du vérin 3 est disposé au-dessus de l'essieu 2 et, de préférence angulairement. Ainsi l'axe longitudinal 25 principal B du vérin 3 est incliné par rapport à la verticale d'un angle a compris entre 0 degré et 25 degrés, avantageusement entre 5 degrés et 11 degrés. Par rapport au sens de de placement du véhicule 1, le vérin 3 peut être monté entre l'essieu 2 et l'avant ou l'arrière du véhicule 1, sans préjudice pour le fonctionnement de l'invention. 5 L'extrémité libre de la tige 7 du vérin est équipée, avantageusement de manière amovible, d'un organe de préhension 9 de l'essieu 2. L'organe de préhension 9 a globalement une forme en crochet. Il est réalisé en un matériau adapté pour un usage en extérieur, par exemple en métal ou en polymères. L'organe 9 comprend une partie 5 courbe 10, globalement en arc de cercle avec un rayon de courbure adapté au diamètre externe de l'essieu 2. Dans un autre mode de réalisation non illustré, La face interne de la partie 10, donc la face de la concavité, est pourvue d'organes amortisseurs, typiquement des éléments en mousse qui sont positionnés, lorsque le vérin est en position sur l'essieu, 10 autour de l'essieu 2. L'extrémité 11 de la partie courbe 10 fixée sur la tige 7 du vérin 3 est équipée d'une plaque de maintien 12. Cette plaque de maintien 12 permet la fixation de l'organe 9 sur l'essieu 2 en agissant de concert avec la partie courbe 10, à la manière d'une pince. Ainsi, du fait de la courbure de la partie 10 et de la présence de la plaque 11, il est aisé 15 de maintenir l'organe 9 autour d'un essieu dont le diamètre est compris entre 10 cm et 300 cm, avantageusement entre 12 cm et 250 cm. Une fois l'organe 9 fixé par serrage autour de l'essieu 2, cela sans endommager ou modifier les caractéristiques physiques et mécaniques de ce dernier, on rend solidaire le débattement vertical de l'essieu 2 avec le déplacement de la tige 7 du vérin 3. 20 Le corps 8 du vérin 3 est relié, par des flexibles 13 à un réservoir 14 également dénommé bloc fonction, constitutif d'un accumulateur hydropneumatique. Pour mémoire, un tel accumulateur permet d'emmagasiner une grande quantité d'énergie sous un faible volume. Pour cela on utilise la compressibilité élevée des gaz comparativement à la compressibilité des fluides, donc du liquide présent dans le vérin. Un tel accumulateur, 25 outre une fonction de récupération et de restitution de l'énergie permet également de d'assurer un rôle anti-bélier. Pour cela il comprend deux chambres, une pour un gaz et une pour le liquide du vérin. Lorsque le liquide est à une pression supérieure à la pression initiale, le gaz se comprime et le liquide sous pression et ainsi stocké dans l'accumulateur. Le liquide sera réintroduit dans le circuit lorsque sa pression diminuera 6 dans le circuit. Ici, deux accumulateurs hydropneumatiques sont illustrés, étant identiques, ils ont tous les deux la référence 14. En variante, plusieurs accumulateurs sont prévus. Chaque réservoir ou bloc fonction 14 est fixé sur une partie du châssis, ici 5 différente et distante du longeron 6 sur lequel est fixée la patte 5 de maintien du vérin. En variante, chaque réservoir est positionné à un autre endroit du châssis, étant entendu que cela ne doit pas modifier l'encombrement du véhicule et/ou gêner le mouvement des parties mobiles voisines de chaque bloc fonction 14. Comme cela ressort des différentes figures, le dispositif est dédoublé, à savoir qu'il comprend deux blocs fonctions 14 reliés 10 par des flexibles 13 à deux vérins 3 identiques et positionnés au voisinage des extrémités de l'essieu 2. En d'autres termes, au moins un vérin 3, comme illustré, est monté à proximité d'un amortisseur équipant l'essieu 2, cet amortisseur pouvant être un ressort, à gaz ou à lames. Le fonctionnement du dispositif est maintenant décrit, en référence aux diverses 15 figures. A partir d'un boitier de commande, non illustré, présent dans la cabine de conduite du véhicule, l'utilisateur peut agir sur le blocage de la suspension, selon les besoins. Un organe de commande permet de mettre le vérin 3 en mode libre. Dans cette configuration, aucune action n'est exercée sur la tige 7 du vérin 3. La tige 7 est libre de 20 ses mouvements en translation et, en conséquence, elle accompagne tout mouvement d'oscillation de l'essieu 2 par rapport au châssis. Plus précisément, la distance entre l'axe longitudinal A de l'essieu 2 et un plan principal P du châssis du véhicule 1 n'est pas fixe et dépend du débattement des amortisseurs. En d'autres termes le vérin 3 participe à l'amortissement, en se comportant comme un organe supplémentaire d'amortissement. 25 Une telle configuration est mise en oeuvre, par exemple, lorsque le véhicule se déplace sur une voie de circulation. Lorsque le véhicule est en configuration de travail, donc immobile, l'utilisateur peut bloquer le vérin 3 de sorte que la distance entre l'axe longitudinal A du vérin 3 et le plan principal P du châssis soit constante. Pour cela, il dispose d'une commande lui 7 permettant, après mise en translation de la tige 7, de bloquer celle-ci à une position prédéfinie ou, en variante de bloquer la course de la tige à une position choisie par l'utilisateur. Dans tous les cas, la position de blocage peut être identique ou différente entre les deux vérins montés sur un même essieu. En revanche, elle est identique entre 5 les vérins montés sur plusieurs essieux. Un organe de sécurité, par exemple un contacteur relié au tachymètre, permet de débloquer tous les vérins lorsque le véhicule quitte sa position immobile et se déplace. De manière automatique, l'organe de sécurité débloque tous les vérins lorsque la vitesse du véhicule dépasse un seuil défini, en l'espèce voisin 50km/h. En effet, au-delà d'une telle vitesse, le blocage des suspensions 10 génère trop d'inconfort et de tressautement au véhicule, ce qui altère la sécurité de l'utilisateur. Une autre position, autorisée par la présence des blocs fonctions 14 est l'optimisation de la fonction antiroulis. Pour cela, les vérins 3 sont en mode libre mais associés aux accumulateurs de gaz. On réalise ainsi un ensemble d'amortissement avec 15 une communication du liquide entre les vérins 3 équipant un même essieu 2, cela sur le principe des vases communicants. On réalise une circulation de liquide, par les flexibles 13, entre les vérins qui permet d'équilibrer entre les roues droite et gauche l'amortissement du véhicule. On atténue le roulis, en particulier aux vitesses supérieures à 50 km/h et/ou lorsque le véhicule est chargé et/ou lorsque la voie de circulation est 20 sinueuse ou dégradée. En effet, lorsque l'amortissement est important d'un côté, donc lorsque 'il y a écrasement du vérin et des suspensions, cela induit un déplacement de liquide depuis l'autre côté, par le biais du bloc fonction. Il y a alors une augmentation de pression qui s'oppose à l'écrasement du vérin et donc compense le roulis. Une telle possibilité, qui est avantageusement mise en oeuvre de manière 25 volontaire par l'utilisateur du véhicule à partir de l'organe de commande, permet de renforcer la stabilité du véhicule et d'optimiser le confort des occupants. On conçoit aisément que cette possibilité peut être une option n'équipant pas certains dispositifs. Ces derniers assurent alors simplement, à la demande, la fonction de blocage des suspensions. 8 Dans un autre mode de réalisation, le véhicule est équipé de capteurs, par exemple des capteurs de charge, de vitesse, adaptés pour permettre une mise en oeuvre automatique, à partir de seuils définis, du blocage de suspension. De même, le dispositif de blocage de suspension peut comprendre des organes 5 de sécurité adaptés pour débloquer automatiquement le dispositif, donc passer le vérin en mode libre, dans certaines conditions d'utilisation du véhicule, cela pour des raisons de sécurité. En variante, il est possible de prévoir un seul accumulateur de gaz pour les deux vérins. Dans ce cas, pour obtenir l'effet antiroulis, il est nécessaire que les vérins 10 communiquent entre eux, REVENDICATIONS1.- Dispositif de blocage de suspension d'un véhicule (1) comprenant au moins un vérin (3) fixé par sa base sur une partie du châssis du véhicule (1), au-dessus d'une partie d'un essieu (2) dudit véhicule (1), l'extrémité libre de la tige (7) du vérin (3), mobile en translation, étant adaptée pour modifier la distance entre l'axe longitudinal (A) de l'essieu (2) et un plan principal (P) de la partie du châssis sur laquelle est fixée le vérin (3), caractérisé en ce que le dispositif comprend un organe de préhension (9) de l'essieu (3) fixé, d'une part, sur l'extrémité libre de la tige (7) du vérin (3) et, d'autre part, sur l'essieu (3). 2.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un vérin (3) positionné à chaque extrémité de l'essieu (2), au niveau des suspensions des roues droite et gauche. 3.- Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'organe de préhension (9) est configuré en crochet, le volume ouvert défini par la courbure (10) du crochet étant adapté pour entourer l'essieu (2) lorsque le dispositif est monté sur l'essieu (2). 4.- Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le crochet (9) est maintenu sur l'essieu par une plaque de maintien (11). 5.- Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les vérins (3) équipant un même essieu (2) sont reliés par des flexibles (13) à au moins un accumulateur hydropneumatique (14). 6.- Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que la circulation du fluide hydraulique entre les vérins (3) et le au moins un accumulateur hydropneumatique (14) est libre et adapté pour compenser le roulis. 7.- Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est relié à un organe de commande adapté pour autoriser le passage du vérin (3) d'une position dite mode libre où le vérin (3) a une course libre et générée par le mouvement des 10 suspensions de l'essieu (2) à une position dite bloquée où tout mouvement de translation du vérin (3) est interdit, sa course étant bloquée à une valeur définie entre ses deux points morts. 8.- Véhicule (1) équipé d'au moins un dispositif de blocage de suspension selon l'une 5 des revendications précédentes.