Brevet FR3139032A1 — publié le 20240301

L’invention concerne une suspension inertielle pour véhicule automobile, comportant un vérin comprenant un piston monté mobile dans une chambre, contenant un fluide hydraulique, la chambre étant séparée par le piston en une chambre inférieure et une chambre supérieure, la suspension comprenant en outre au moins un dispositif (8) inertiel permettant la circulation du fluide hydraulique entre les chambres supérieure et inférieure lors du déplacement du piston, chaque dispositif (8) inertiel présentant une pluralité de conduits (12) à inertie hydrauliques, au moins un premier conduit (13) à inertie s’étendant à l’intérieur d’au moins un deuxième conduit (14) à inertie du dispositif (8) inertiel. (Figure 2) Suspension inertielle à conduits externes compacts. Le domaine technique concerne les suspensions inertielles ainsi que les véhicules équipés de tels suspensions. Dans un véhicule, le système de suspension est nécessaire en raison des irrégularités de la route sur laquelle se déplace le véhicule. En effet, les irrégularités provoquent des chocs et des vibrations impactant le véhicule et ses passagers. Le système de suspension est donc conçu pour réduire la fatigue mécanique et l’usure du véhicule et améliorer le confort des passagers. Par ailleurs, le système de suspension est essentiel pour maintenir le contact entre les roues du véhicule et le sol et ainsi assurer une tenue de route adéquate. De manière classique, une suspension de roue de véhicule comporte une liaison mécanique assurée par un amortisseur et un ressort entre des masses non suspendues, telles que la roue et les éléments d’entrainement de celle-ci ou des pièces de freinage, et des masses suspendues, telles que la caisse du véhicule avec son groupe motopropulseur et les autres composants fixés sur la caisse. Le poids du véhicule est un paramètre essentiel pour l’optimisation et le comportement du système de suspension. En effet, une inertie élevée rend difficile les mouvements des masses dues aux irrégularités de la route et favorise un filtrage plus important des chocs et des vibrations. Évidemment, il n’est pas concevable d’alourdir le véhicule pour une meilleure optimisation des suspensions. Cependant, il a été démontré que l’ajout d’inerters au système de suspension, pour constituer une suspension inertielle, produit un effet similaire à une augmentation de l’inertie des masses suspendues. Les inerters peuvent être réalisés sous diverses formes telles qu’un volant d’inertie, ou un circuit hydraulique à inertie. Pour être efficace, un circuit hydraulique nécessite l’utilisation de conduites de grandes longueurs, ainsi que des moyens de connections pour ces conduites. Or l’intégration des conduites dans le véhicule, dans l’espace relativement confiné du passage de roue s’avère difficile. Les difficultés d’intégration des conduites peuvent être tellement importantes que cette technologie est généralement exclue pour une suspension d’un essieu avant en raison de la présence du groupe motopropulseur. La présente invention a pour objet de pallier les problèmes exposés précédemment. Dans ce contexte technique, un but de la présente invention est de fournir une suspension inertielle intégrant au moins un dispositif inertiel efficace avec un faible encombrement. A cet effet, la présente invention se rapporte à une suspension inertielle pour véhicule automobile, comportant un vérin comprenant un piston monté mobile dans une chambre, contenant un fluide hydraulique, la chambre étant séparée par le piston en une chambre inférieure et une chambre supérieure, la suspension comprenant en outre au moins un dispositif inertiel permettant la circulation du fluide hydraulique entre les chambres supérieure et inférieure lors du déplacement du piston, chaque dispositif inertiel présentant une pluralité de conduits à inertie hydrauliques, au moins un premier conduit à inertie s’étendant à l’intérieur d’au moins un deuxième conduit à inertie du dispositif inertiel. L’invention concerne également un véhicule comprenant au moins une suspension inertielle selon l’invention. Ainsi, la suspension inertielle selon l’invention permet d’équiper un véhicule selon l’invention pour offrir un confort et une tenue de route adéquate. Chaque dispositif inertiel de la suspension inertielle permet d’intégrer une pluralités de conduits à inertie dans un volume limité grâce à l’arrangement du premier conduit s’étendant dans le deuxième conduit. En effet un tel arrangement réduit considérablement l’encombrement du dispositif inertiel en comparaison à l’encombrement de deux conduites spatialement séparées. Ainsi, dans un encombrement prédéterminé, le dispositif inertiel permet d’augmenter significativement l’inertie du fluide déplacé et donc l’inertie de la suspension inertielle selon l’invention. Selon un mode de réalisation de l’invention, chaque premier conduit est en communication fluidique avec le deuxième conduit correspondant. Selon une possibilité, chaque premier et deuxième conduits forment des tubes concentriques. Avantageusement, chaque tube présente une section transversale de circulation de fluide de surface identique. Selon un mode de réalisation, la suspension comporte une pluralité de dispositifs inertiels, chacun présentant une inertie hydraulique distincte. L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple non limitatif et faite en se référant aux dessins annexés sur lesquels : la , représente une vue schématique de côté d’une suspension selon un premier mode de réalisation de l’invention ; la , représente une vue schématique en coupe d’un dispositif inertiel de la suspension de la ; la , représente une vue en coupe transversale du dispositif inertiel selon l’axe A-A de la ; la , représente une vue schématique d’un train de roue présentant une suspension selon un deuxième mode de réalisation. Dans ces figures, les mêmes références sont utilisées pour désigner les mêmes éléments. Une suspension 1a, 1b inertielle selon l’invention, illustrée sur les figures, est destinée à équiper un véhicule automobile selon l’invention. De manière classique, une suspension 1a, 1b comporte un vérin 2 comprenant un piston 3 monté mobile dans une chambre 4, contenant un fluide hydraulique. Le fluide hydraulique comporte, par exemple, du glycol. La chambre 4 est formée dans un corps 5 du vérin 2, par exemple de forme cylindrique. La chambre 4 est séparée par le piston 3 en une chambre inférieure 6 et une chambre supérieure 7. La suspension 1a, 1b comprend en outre au moins un dispositif 8 inertiel permettant la circulation du fluide hydraulique entre les chambres supérieure 7 et inférieure 6 lors du déplacement du piston 3. Un premier mode de réalisation de la suspension 1a, comme illustré sur la , comporte un dispositif 8 inertiel tandis qu’un deuxième mode de réalisation de la suspension 1b selon l’invention, illustré sur la , présente, par exemple, trois dispositifs 8 inertiels, chaque dispositif 8 inertiel présentant une inertie distincte. Comme illustré sur les figures, chaque dispositif 8 inertiel et ménagé à l’extérieur du vérin 2. Chaque dispositif 8 comporte un bloc cylindrique 9 creux et est dimensionné pour s’étendre le long du corps 5 du vérin 2. Des ouvertures 10a, 10b sont ménagées à chaque extrémité du corps 5 du vérin 2 afin de mettre en communication fluidique les chambres supérieure 7 et inférieure 6 avec des canaux 11a, 11b ménagées dans le dispositif 8 inertiel, au niveau des extrémités et ou des bases du bloc cylindrique 9, et communiquant avec un volume interne du bloc cylindrique 9. Chaque dispositif 8 inertiel présente une pluralité de conduits 12 à inertie hydrauliques disposés dans le volume interne du corps cylindrique 9. Chaque conduit 12 à inertie présente une section et une longueur donnant un volume intérieur correspondant à une masse de fluide susceptible d’être mise en mouvement pour, lors de son accélération, réaliser un freinage par effet d’inertie s’opposant à l’accélération. Chaque conduit 12 est également susceptible de comporter avantageusement une restriction de passage freinant la vitesse du mouvement du fluide dans le conduit 12. Parmi les conduits 12 à inertie du dispositif 8 inertiel, au moins un premier conduit 13 à inertie s’étend à l’intérieur d’au moins un deuxième conduit 14 à inertie du dispositif 8 inertiel. Comme illustré sur les figures 2 et 3, chaque premier 13 et deuxième 14 conduits forment des tubes 15 concentriques. Chaque premier conduit 13 est ainsi entièrement compris dans le deuxième conduit 14 correspondant. Avantageusement, chaque premier conduit 13 est en communication fluidique avec le deuxième conduit 14 correspondant. Par exemple, le premier conduit 13 est ouvert à chacune de ses extrémités qui se trouve disposée à l’intérieur du second conduit 14. Comme illustré sur la , chaque premier conduit 13 est maintenu à l’intérieur du deuxième conduit 14 grâce, par exemple, à des parois 16 interstitielles illustrées sur la . Les parois 16 interstitielles séparent, avantageusement, le deuxième conduit 14 en deux demi-tubes. Chaque tube 15 présente une section transversale de circulation de fluide de surface identique. Pour ce faire, le diamètre D1, D2, D3 de chaque tube 15 concentrique est adapté en tenant compte de l’épaisseur de chaque tube 15. Par exemple, le dispositif 8 illustré sur la comprend trois tubes 15 concentriques d’une épaisseur de 0,5 mm, le premier tube présente un diamètre extérieur D1 de 5 mm et une section transversale de circulation de fluide d’une surface de 19,63 mm 2 . Le deuxième tube 15 concentrique présente alors un diamètre extérieur D2 de 7,8 mm pour une section transversale de circulation de fluide représentant également une surface de 19,63 mm 2 , en tenant compte des parois 16 interstitielles. Enfin, le troisième tube 15 concentrique présente un diamètre extérieur D3 de 10,1 mm, offrant ainsi une section transversale de circulation de fluide entre le deuxième tube 15 et le troisième tube 15 de l’ordre de 19,63 mm 2 . Ainsi, pour un dispositif 8 inertiel dont le bloc cylindrique 9 présente une longueur de l’ordre de 30 mm, le dispositif 8 inertiel est équivalent à une colonne de fluide d’un diamètre de 5 mm et d’une longueur de 0,9 m. Une telle colonne de fluide utilisée avec un piston 3 d’un diamètre de 42 mm correspond à une inertance hydraulique de l’ordre de 82 kg. Comme illustré sur la , la suspension 1b est disposée entre une roue 17 et un passage de roue 18 et présente trois dispositifs 8 inertiels correspondant chacun à une valeur d’inertie spécifique pour constituer une inertie principale 19, et deux inerties secondaires 20. Compte tenu du faible encombrement, l’inertie principale 19 est disposée sur une face avant de la suspension 1b tandis que les inerties secondaires 20 sont disposées sur une face arrière de la suspension 1b. Comme illustré par les flèches représentées sur la , lors d’un déplacement du piston 3 vers la chambre inférieure 6, du liquide hydraulique est poussé dans le dispositif 8 à travers le canal 11b et pénètre dans le premier conduit 13. Sous l’effet de ce déplacement de fluide hydraulique, une partie du fluide contenu dans le premier conduit 13 est expulsé dans le deuxième conduit 14. De même une partie du fluide contenu dans le deuxième conduit 14 est expulsé dans le tube 15 extérieur et finalement dans la chambre supérieure 7 à travers le canal 11a. Ce déplacement de fluide hydraulique dans le dispositif 8 inertiel permet de générer des forces d’inertie amortissant le déplacement du piston 3. Afin d’illustrer les capacités du dispositif 8 inertiel à générer de l’inertie dans un volume restreint, l’ajout de deux tubes 15 concentriques de diamètres respectifs extérieurs de 12,2 mm et 14,1 mm permet d’obtenir un dispositif 8 inertiel équivalent à une colonne de 1,5 m de longueur et d’un diamètre de 5 mm. Pour un piston 3 d’un diamètre de 42 mm, une colonne de 1,5 m de longueur et d’un diamètre de 5 mm correspond à une inertance hydraulique de 136Kg. Ainsi, la suspension inertielle 1a, 1b selon l’invention, grâce au dispositif 8 inertiel, présente un arrangement de conduits 12 optimisant leur encombrement. Ainsi, à encombrement égale, la suspension 1a, 1b selon l’invention offre une inertie supérieure aux systèmes de suspension connus et améliore donc significativement le confort du véhicule selon l’invention. Enfin, le faible encombrement de la suspension 1a, 1b selon l’invention la rend utilisable pour suspendre un essieu avant. L’invention ne se limite pas au mode de réalisation de la suspension inertielle décrit ci-avant, seulement à titre d’exemple, mais d’autres modes de réalisation peuvent être conçus par l’homme de métier sans sortir du cadre et de la portée de la présente invention. Suspension (1a, 1b) inertielle pour véhicule automobile, comportant un vérin (2) comprenant un piston (3) monté mobile dans une chambre (4), contenant un fluide hydraulique, la chambre (4) étant séparée par le piston (3) en une chambre inférieure (6) et une chambre supérieure (7), la suspension (1a, 1b) comprenant en outre au moins un dispositif (8) inertiel permettant la circulation du fluide hydraulique entre les chambres supérieure (7) et inférieure (6) lors du déplacement du piston (3), chaque dispositif (8) inertiel présentant une pluralité de conduits (12) à inertie hydrauliques, au moins un premier conduit (13) à inertie s’étendant à l’intérieur d’au moins un deuxième conduit (14) à inertie du dispositif (8) inertiel. Suspension (1a, 1b) inertielle selon la revendication 1, caractérisée en ce que chaque premier conduit (13) est en communication fluidique avec le deuxième conduit (14) correspondant. Suspension (1a, 1b) inertielle selon l’une des revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que chaque premier (13) et deuxième (14) conduits forment des tubes (15) concentriques. Suspension (1a, 1b) inertielle selon la revendication 3, caractérisée en ce que chaque tube (15) présente une section transversale de circulation de fluide de surface identique. Suspension (1b) inertielle selon l’une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu’elle comporte une pluralité de dispositifs (8) inertiels, chacun présentant une inertie hydraulique distincte. Véhicule comprenant au moins une suspension (1a, 1b) inertielle selon l’une des revendications 1 à 5.