Les amortisseurs classiques agissent par freinage sur tous les ébattements des essieux. Sur une route en apparence plate une voiture à suspension très douce peut aussi se mettre à balancer, ceci par un phénomène comparable aux vagues sur une étendue d'eau. Il est donc utile qu'un amortisseur fonctionne de façon plus dure que d'habitude sur un sol sans aspérités.
Le dispositif amortisseur selon l'invention est caractérisé en ce qu'un cylindre rempli de liquide et renfermant un piston avec sa tige est aménagé entre un essieu et une carrosserie par des blocs silencieux élastiques situés aux extrémités du cylindre ou de la tige, en ce que le cylindre ou le piston est muni de masselottes soutenues par des ressorts dont les ébattements sont limités vers le haut ou vers le bas, par des butoirs de manière à arrêter net chacune des masselottes après chaque oscillation, la force des ressorts et la disposition des butoirs étant choisies de façon qu'une des masselottes oscille à la suite d'un choc provenant d'une bosse mais reste insensible à celui provoqué par un creux tandis que l'autre masselotte réagit au contraire uniquement à un creux,
en ce que ces masselottes sont disposées de manière à commander le blocage ou la libération du mouvement du piston dans le cylindre en agissant sur les passages de liquide entre le haut et le bas du cylindre, en ce que pendant la fermeture des passages de liquide, correspondant à un roulage sur sol plat, les masselottes sont immobiles et que par conséquent le dispositif amortisseur travaille selon un mode de fonctionnement dur , l'élasticité étant assurée par des blocs silencieux aux extrémités de l'amortisseur, en ce que, lorsque le véhicule roule sur une surface présentant des aspérités, l'une des masselottes en raison de son inertie ne suit pas le sens de la secousse et l'une ou l'autre des masselottes agit sur les passage de liquide de façon à les ouvrir, entraînant un second mode de fonctionnement souple du dispositif amortisseur.
Deux formes d'exécution du dispositif amortisseur objet de l'invention seront décrites, à titre d'exemple, en se référant au dessin annexé dans lequel:
La fig. 1 est une vue en coupe de la première forme d'exécution. et
la fig. 2 une vue en coupe de la seconde forme d'exécution.
On reconnaît par la fig. I que l'amortisseur est attaché par le bas au moyen d'une tige (2) de manière élastique à l'essieu (1) d'un véhicule par des blocs silencieux (4). Le haut est fixé à la carrosserie (22) de manière élastique également par l'attache (5) et le bloc silencieux (4a). Un piston (3) avec sa tige (2) peut se déplacer dans le cylindre (10) qui est rempli de liquide. Deux masse lottes (11, 1 la) pourvues de lumières (9) sont dans une position de repos telle que présentées sur la fig. 1, c'est-à-dire toutes les lumières sont fermées. Cette position de repos correspond à un roulage sur route plate en l'absence d'aspérités.
Le ressort (7) est dimensionné de manière à supporter le poids de la masselotte supérieure (11 ) et à la plaquer légèrement contre son butoir (6), tandis que le ressort (7a) ne supporte qu'une partie du poids de la masselotte inférieure (I la). Il est important qu'on remarque que la masselotte supérieure (11 ) est plaquée contre le butoir (6) en dessus d'elle et la masselotte inférieure (1 la) est plaquée par une partie de son poids contre la butée (8). Les butées arrêtent net, après chaque action, un balancement des masselottes qui serait nuisible. De cette manière un seul mouvement et dans un seul sens pour chaque masselotte est possible en cas de secousse provenant du sol. Supposons maintenant qu'une amorce de bosse sur la route soulève l'amortisseur.
Par inertie, le léger soulèvement de l'ensemble de l'amortisseur rendu possible par la compression de son bloc silencieux (4a) le reliant à la carrosserie (22) n'est pas suivi de la masselotte supérieure (Il). Il en résulte l'ouverture des lumières (9) de la masselotte supérieure (11 ) et le liquide peut échapper du haut du cylindre (10). En même temps il se produit une aspiration dans le bas du cylindre et du liquide peut entrer par le clapet (12). La compression du bloc silencieux (4a) est très faible mais suffit pour ouvrir les lumières (9) de la masselotte supérieure (11). Pareillement, c'est la faible détente des blocs silencieux (4) suivie du bloc silencieux (4a) qui font ouvrir les lumières (9) de la masselotte inférieure (I la) en passant dans un creux. L'amortisseur est entièrement rempli de liquide.
Nous avons vu que la détente des blocs silencieux (4 et 4a), en passant dans un creux, font descendre légèrement l'ensemble amortisseur, la masselotte inférieure (1 la) reste stationnaire par inertie et ses lumière (9) s'ouvrent, le piston (3) peut se déplacer librement vers le bas vu que la valve (13) s'est ouverte à son tour.
Les trains d'atterrissage des avions peuvent aussi être équipés par cet amortisseur. il serait possible à ce moment d'utiliser des pneumatiques plus durs et avec cela plus résistants, éventuellement même des bandages pleins adaptés aux circonstances. En cas de nécessité, il serait possible de se poser en dehors des pistes et les approches du sol deviendraient plus faciles. L'amortisseur décrit permettrait en effet d'utiliser des suspensions extrêmement élastiques à grands ébattements des roues sans crainte de balancements indésirables. Nous avons vu ci-devant que le fonctionnement de l'amortisseur est basé sur le principe que tout effet d'amortissement est instantanément supprimé pour que la roue puisse monter librement sur une bosse ou descendre dans un creux.
Toujours basé sur le même principe, mais ayant un rendement supérieur, cet amortisseur peut être construit pour une suspension assistée, c'est-à-dire qu'une force supplémentaire aide au soulèvement ou à l'abaissement des roues pour suivre le profil du sol, force provenant d'une pression de liquide fournie par une pompe.
La fig. 2 présente une telle suspension assistée dans laquelle l'amortisseur est incorporé. Nous retrouvons ici les masselottes (11, I la) constituant les organes qui par inertie commandent la pression hydraulique dans le sens voulu et ceci parfois par poussées successives afin de faire suivre le plus fidèlement possible le profil du sol par l'essieu. Une petite différence avec l'amortisseur non assisté consiste en ce que les masselottes (11, lia) respectives commandent simultanément l'entrée et la sortie du cylindre (10). Pour éviter des effets de réaction sur la carlingue par les mouvements énergiques des masses de la suspension, un contrepoids (15) est accouplé à la tige (2) par l'intermédiaire de l'engrenage (19).
Ce contrepoids correspond en importance au poids de toutes les pièces mobiles de la suspension, et le mouvement en sens contraire du contrepoids par rapport à la suspension annule l'effet nuisible des masses en mouvement. Les blocs silencieux (4, 4a) assurent la douceur de la suspension pendant le court laps de temps nécessaire à vaincre l'inertie de la mise en mouvement des masses de la suspension et de son liquide. Des coussins pneumatiques (17) à pression variable selon la charge avec un tuyau d'amenée (18) sont choisis dans une dimension qui assure une grande douceur et un grand ébattement des roues, car un balancement n'est pas à craindre. Sur la fig. 2 on voit les masselottes (Il, 1 la) dans leurs positions de repos et les vannes (16,
16a) fermées.
On peut très bien voir que dans cette position le ressort à compression (7) pousse la masselotte (11) contre son butoir supérieur, tandis que le ressort à traction (7a) laisse poser l'autre masselotte (1 la) sur son butoir inférieur tout en enlevant une grande partie de son poids.
Nous répétons ici que ces masselottes (11, I la) sont sensibles par inertie aux mouvements verticaux des roues mais ne peuvent pas se mettre à balancer follement vu qu'un de leurs butoirs respectifs les arrête net après chaque oscillation. Les tuyaux (20) et (21) sont l'arrivée et le retour de la pression d'huile provenant d'une pompe logée dans l'avion. Le tuyau d'arrivée du liquide (20) alimente à travers la vanne (16a) le haut du cylindre (10). Du tuyau (20) part un autre tuyau coudé en direction du bas de la vanne (16) pour alimenter le bas du cylindre. Ce dernier tuyau passe derrière l'amortisseur et pour une simplification du dessin il est représenté coupé après le coude et à l'entrée du bas de la vanne (16). Les flèches indiquent la direction du liquide. Le retour du haut du cylindre vers la sortie (21) se fait d'une façon analogue.
Les masselottes (11, il a) sont munies de bras. Ces bras représentés en pointillé derrière les vannes sont solidement fixés à ces dernières de façon que quand les masselottes se déplacent, les vannes font un léger mouvement rotatif mettant ainsi les tuyaux d'arrivée ou de sortie 20, 21 en communication avec le haut ou le bas du cylindre (10). Le piston (3) ne ferme pas d'une façon absolue dans le cylindre (10) de manière que les essieux peuvent tout le temps reprendre leur position moyenne sous l'effet des coussins pneumatiques (17) à pression variable selon la charge. Il pourrait en effet se présenter une situation où par plusieurs bosses successives (ou creux) le piston arrive dans des positions extrêmes et perdant ainsi sa liberté de mouvement ne pourrait plus remplir son rôle.
A ce moment, il est utile qu'il ne reste pas longtemps dans ces positions, mais qu'il reprenne lentement sa position centrale, rendue possible par un manque d'étanchéité du piston (3) dans le cylindre (10). Le choix de la pression dans les coussins pneumatiques (17) ramène le piston dans la position centrale. La pression variable dans les coussins pneumatiques est ajustée avant le départ en tenant compte du poids total de la charge de l'avion et doit encore être modifiée en cours de route à cause de la diminution du carburant. La position centrale du piston (3) à l'arrêt de l'avion est la conséquence d'un juste réglage de la pression dans les coussins pneumatiques (17), réglage qui pourrait se faire automatiquement.
La pompe de liquide alimentant le cylindre (10) et logée dans l'avion devrait être pourvue d'un réservoir de liquide sous pression et l'enclenchement de la pompe devrait se faire aussitôt que la pression de ce réservoir se met à baisser.
Les avantages des suspensions douces sont connus pour les faibles secousses sur la caisse; on craint toutefois les balancements perturbateurs qui peuvent se produire. Le réglage très dur du nouvel amortisseur donne une grande stabilité aux suspensions douces. Grâce aux masselottes et à leur inertie toute dureté est instantanément supprimée déjà par l'amorce d'une aspérité. Ce relâchement de la dureté n'existe que pour le passage de l'obstacle, soit un creux ou une bosse. Il ne peut donc pas y avoir de balancement de la caisse tout de suite après des bosses sur une route redevenue plate, comme cela se produit avec les amortisseurs connus. Les masselottes, par leur inertie, commandent séparément les mouvements de montée ou de descente. Tout autre mouvement des essieux ne correspondant pas au profil du sol est fortement amorti, presque bloqué.
Conventional shock absorbers act by braking on all the deflections of the axles. On a seemingly flat road, a car with a very soft suspension can also start to sway, by a phenomenon comparable to waves on a body of water. It is therefore useful for a shock absorber to operate harder than usual on smooth ground.
The damping device according to the invention is characterized in that a cylinder filled with liquid and containing a piston with its rod is arranged between an axle and a body by elastic silent blocks located at the ends of the cylinder or of the rod, in this that the cylinder or piston is fitted with weights supported by springs whose deflections are limited upwards or downwards, by stops so as to stop each of the weights clean after each oscillation, the force of the springs and the arrangement of the stops being chosen so that one of the weights oscillates following an impact from a bump but remains insensitive to that caused by a hollow while the other flyweight reacts on the contrary only to a hollow,
in that these weights are arranged so as to control the blocking or release of the movement of the piston in the cylinder by acting on the liquid passages between the top and the bottom of the cylinder, in that during the closing of the liquid passages, corresponding to driving on flat ground, the weights are stationary and therefore the damping device works in a hard operating mode, the elasticity being ensured by silent blocks at the ends of the damper, in that, when the vehicle rolls on a surface with roughness, one of the weights due to its inertia does not follow the direction of the shaking and one or the other of the weights acts on the liquid passages so as to open them, causing a second flexible mode of operation of the damping device.
Two embodiments of the damping device that is the subject of the invention will be described, by way of example, with reference to the appended drawing in which:
Fig. 1 is a sectional view of the first embodiment. and
fig. 2 a sectional view of the second embodiment.
It is recognized by FIG. I that the shock absorber is attached from below by means of a rod (2) resiliently to the axle (1) of a vehicle by silent blocks (4). The top is resiliently attached to the body (22) also by the clip (5) and the silencer block (4a). A piston (3) with its rod (2) can move in the cylinder (10) which is filled with liquid. Two monkfish mass (11, 1 la) provided with lights (9) are in a rest position as shown in FIG. 1, that is, all lights are closed. This rest position corresponds to driving on a flat road in the absence of roughness.
The spring (7) is dimensioned so as to support the weight of the upper weight (11) and to press it lightly against its stopper (6), while the spring (7a) only supports part of the weight of the weight lower (I la). It is important that we notice that the upper weight (11) is pressed against the stopper (6) above it and the lower weight (11a) is pressed by part of its weight against the stop (8). The stops abruptly stop, after each action, any swaying of the weights which would be harmful. In this way, only one movement and in one direction for each weight is possible in the event of a shock coming from the ground. Now suppose that a bump in the road lifts the shock absorber.
By inertia, the slight lifting of the entire shock absorber made possible by the compression of its silencer unit (4a) connecting it to the body (22) is not followed by the upper weight (II). This results in the opening of the openings (9) of the upper weight (11) and the liquid can escape from the top of the cylinder (10). At the same time there is suction at the bottom of the cylinder and liquid can enter through the valve (12). The compression of the silencer block (4a) is very low but is sufficient to open the slots (9) of the upper weight (11). Similarly, it is the weak relaxation of the silent blocks (4) followed by the silent block (4a) which open the slots (9) of the lower weight (I la) by passing through a hollow. The shock absorber is completely filled with liquid.
We have seen that the relaxation of the silent blocks (4 and 4a), while passing through a hollow, slightly lower the damper assembly, the lower weight (1 a) remains stationary by inertia and its lumens (9) open, the piston (3) can move freely downwards as the valve (13) has opened in turn.
The landing gears of airplanes can also be equipped with this shock absorber. it would be possible at this time to use harder tires and therefore more resistant, possibly even solid tires adapted to the circumstances. If necessary, it would be possible to land off the runways and approaches to the ground would become easier. The shock absorber described would in fact make it possible to use extremely elastic suspensions with large wheel deflections without fear of undesirable swinging. We have seen above that the operation of the shock absorber is based on the principle that any damping effect is instantly removed so that the wheel can freely climb over a bump or descend into a hollow.
Still based on the same principle, but having a higher efficiency, this shock absorber can be built for assisted suspension, that is to say that an additional force helps to raise or lower the wheels to follow the profile of the ground, force from liquid pressure supplied by a pump.
Fig. 2 presents such an assisted suspension in which the shock absorber is incorporated. Here we find the weights (11, I la) constituting the members which by inertia control the hydraulic pressure in the desired direction and this sometimes by successive thrusts in order to make the axle follow the soil profile as closely as possible. A small difference with the unassisted shock absorber is that the respective weights (11, 11a) simultaneously control the entry and exit of the cylinder (10). To avoid reaction effects on the cabin by the energetic movements of the masses of the suspension, a counterweight (15) is coupled to the rod (2) via the gear (19).
This counterweight corresponds in importance to the weight of all the moving parts of the suspension, and the movement in the opposite direction of the counterweight relative to the suspension cancels out the deleterious effect of the moving masses. The silent blocks (4, 4a) ensure the smoothness of the suspension during the short time necessary to overcome the inertia of the setting in motion of the masses of the suspension and its liquid. Pneumatic cushions (17) with variable pressure according to the load with a supply pipe (18) are chosen in a size which ensures great smoothness and a great deflection of the wheels, because a sway is not to be feared. In fig. 2 we see the weights (Il, 1 la) in their rest positions and the valves (16,
16a) closed.
We can very well see that in this position the compression spring (7) pushes the weight (11) against its upper stopper, while the tension spring (7a) lets the other weight (1 la) rest on its lower stopper. while removing much of its weight.
We repeat here that these weights (11, I la) are sensitive by inertia to the vertical movements of the wheels but cannot start to swing madly since one of their respective stops stops them dead after each oscillation. The pipes (20) and (21) are the arrival and return of the oil pressure from a pump housed in the aircraft. The liquid inlet pipe (20) feeds through the valve (16a) the top of the cylinder (10). From the pipe (20) goes another elbow pipe towards the bottom of the valve (16) to feed the bottom of the cylinder. This last pipe passes behind the damper and for simplification of the drawing it is shown cut after the elbow and at the bottom inlet of the valve (16). The arrows indicate the direction of the liquid. The return from the top of the cylinder to the outlet (21) takes place in a similar fashion.
The weights (11, he a) are provided with arms. These arms shown in dotted lines behind the valves are securely attached to the latter so that when the weights move, the valves make a slight rotary movement thus putting the inlet or outlet pipes 20, 21 in communication with the top or the top. bottom of cylinder (10). The piston (3) does not close absolutely in the cylinder (10) so that the axles can always return to their average position under the effect of the pneumatic cushions (17) with variable pressure according to the load. There could indeed be a situation where by several successive bumps (or hollows) the piston arrives in extreme positions and thus losing its freedom of movement could no longer fulfill its role.
At this time, it is useful that it does not stay long in these positions, but that it slowly returns to its central position, made possible by a lack of sealing of the piston (3) in the cylinder (10). The choice of pressure in the pneumatic cushions (17) returns the piston to the central position. The variable pressure in the air bags is adjusted before departure taking into account the total weight of the aircraft load and still needs to be changed en route due to the decrease in fuel. The central position of the piston (3) when the airplane is stationary is the consequence of a correct adjustment of the pressure in the air cushions (17), an adjustment which could be done automatically.
The liquid pump supplying the cylinder (10) and housed in the aircraft should be provided with a reservoir of pressurized liquid and the pump should be engaged as soon as the pressure in this reservoir begins to drop.
The advantages of soft suspensions are known for the low shaking on the body; one fears however the disturbing swings which can occur. The very hard adjustment of the new shock absorber gives great stability to the soft suspensions. Thanks to the flyweights and their inertia, any hardness is instantly removed by the start of a roughness. This release of hardness only exists for the passage of the obstacle, either a hollow or a bump. There can therefore be no sway of the body immediately after bumps on a road that has become flat again, as happens with known shock absorbers. The weights, by their inertia, separately control the upward or downward movements. Any other movement of the axles that does not match the profile of the ground is strongly damped, almost blocked.