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"DISPOSITIF DE SUSPENSION ELASTIQUE FORMANT AMORTISSEUR HYDRO- PNEUMATIQUE D'OSCILLATIONS POUR VEHICULES AUTOMOBILES'ET AUTRES"
La présente invention concerne un appareil perfectionné de suspension à ressort formant amortisseur hydro-pneumatique des oscillations d'un véhicule par rapport aux essieux ou aux roues.
Cet appareil est établi de telle façon que la souplesse de sus-
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:p6nsiansIuve1ücu1.e#soit pas ou soit relativement peu diminuée lors des déplacements du véhicule vers le sol, tandis que les effets de réaction du dit ressortsur le châssis du véhi- cule sont freinés hydrauliquement d'une manière progressive qui dépend de l'entensité et dela vitesse de cette réaction.
A ces fins, l'invention prévoit qu'un piston dont la tige est articulée au châssis du véhicule se déplace dans un cylindre fermé à ses extrémités et articulé à l'essieu /
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ou au porte fusée de la roue, ce piston divisant la capacité du cylindre en deux chambres à liquide qui peuvent communiquer entre elles par de multiples conduits prévue dans le dit piston, les deux orifices dechacur. de ces conduits pouvant être obturés par des soupapes ou plapets qui sont normalement :ouverts et qui sont spécialement agencés en vue de régler avec toute la sensibilité et la progressivité désirables le passage du liquide d'une des chambres du cylindre à l'autre.
L'invention porte également sur des dispositifs spéciaux qui seront exposés et décrits dans la suite.
Une forme d'exécution d'appareil comportant les diffé- rentes particularités de l'invention se trouve représentée à titre d'exemple sur le dessin schématique annexé dans lequel:
Figure l'est une vue en section verticale axiale de l'appareil,
Figure 2 est une demi vue en plan de la rondelle supérieu- re comportant des clapets multiples destinés à contrôler le passage du liquide dans un sens par les orifices supérieurs des con- duits du piston.
Figure 3 est une demi vue en plan de la rondelle infé- rieure comportant des clapets multiples destinés à contrôler le passage du liquide par les conduits précités du piston.
En référence au dessin, l'appareil comporte un cylindre 4 fermé à ses deux extrémités par des fonds 19 et 20 dans le- quel peut se mouvoir'un piston 7 dont la tige 8 peut s'attacher au châssis (non représenté) par une articulation à pivot 9, tandis que lefond inférieur 6 du dit cylindre peut s'articu- let en 10, d'une manière analogue par exemple au corps du porte fusée de la roue ou au corps d'un essieu rigide (non représenté).
Le piston 7 est percé de conduits ou canaux multiples tels que 11 qui peuvent être éventuellement de section différente.
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Les orifices supérieurs 6 de ces canaux peuvent être obturés à des degrés variables par les différentes languettes relevées 12, 12', 12 ", découpées à l'intérieur d'une rondelle 13 fixée au piston. Cette rondelle est de préférence en tôle d'acier trempée de manière que les languettes précitées puissent former des clapets liés à la rondelle par des portions élastiques 14, 14', 14" -de largeurs croissantes.
Les orifices inférieurs 5 des canaux précités peuvent être obturés à des degrés variables par les languettes 15, 15: découpéµsa, l'extérieur d'une rondelle 16 et qui sont relevées en sens opposé des languettes 12, et qui sont reliées élastiquement au corps de la rondelle par des portions élastiques 17, 17' , 17" de largeurs croissantes.
Les languettes 12,12' ...., 17, 17' ..... peuvent être relevées à des degrés différents l'une par rapport à l'autre. Même dans la pos-itior. fermée les languettes en ques- tion n'obturent pas complètement les orifices des canaux 11.
Le piston porte inférieurement sur un ressort à boudin 18 s'appuyant contre le fond 19 du cylindre 4.
Ce piston se termine inférieurement par une manchette 21 dont le bord inférieur peut présenter des découpures telles que 22.
Le fond du cylindre présente une cuvette cylindrique '23' abord légé- rement rétréci 24 que vient coiffer moins ou plus complètement la manchette susdite lorsque le piston arrive vers le fond de sa course inférieure.
Un anneau 25 en cuir ou matière élastique est adapté sur le piston en vue d'amortir les chaos éventuels du piston contre la butée 26 prévue au fond supérieur 20 du cylindre.
Le liquide est introduit initialement dans le cylindre par un orifice du fond 20 fermé à l'aide d'un bouchon 27.
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Un bossage taraudé 28 est prévu au fond de la cuvette 23.
Un bourrelet 29 prévu au couvercle 20 du cylindre forme amortisseur des chocs éventuels de ce couvercle contre la butée 30 de la tige du piston.
L'appareil ci-dessus décrit fonctionne corme suit:
Lorsque le véhicule tend à se rapprocher de l'essieu, au passage d'une dénivellation, le piston descend et le liquide de la chambre inférieure est refoulé dans la chambre supérieure par les canaux 11 en exerçant une pression sur les languettes 17, 17'..... qui tendent aussi à se rapprocher des orifices inférieurs de ces canaux. Ce rapprochement est d'autant plus accentué que l'attache dela languette est moins large.
Si la vitesse et l'amplitude de déplacement du piston à la descente sont minimes le liquide de la chambre inférieure déprimera faiblement les languettes 17 et passera sans résis- tance appréciable dans la chambre supérieure de sorte que la souplesse de la suspension à la descente ne sera pas modifiée.
Par contre si la vitesse et l'amplitude de déplacement du piston à la descente sont accentués, les languettes 17 se rapprocheront en conséquence des orifices 5 et viendront ob- turer plus ou moins ceux-ci de manière à créer une résistance progressive au passage du liquide vers la chambre supérieure.
La descente du piston se trouvera ainsi fréinéeprogressi- vement.
Si l'amplitude du mouvement est très accentuée la cuvette 23 viendra pénétrer plus ou moins complètement dans la manchette 21 du piston pour former un cylindre téléscopique d'où le liq quide pourra s'échapper par les découpures 22 de cette manche- te:, découpures dnnt la section de passage va en en diminuant quand la cuvette pénétre davantage dans la susdite manchette.
Cette manchette et cette cuvette constituent ainsi un amartisseur hydraulique supplémentaire en fin de course des- cendante du piston.
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Dans les déplacements en remontée du piston sous l'effet de réaction du ressort de suspension 18, ou lorsque le châssis tend à s'éloigner de l'essieu ou de l'organe en temant. lieu, le liquide de la chambre supérieure sera refoulé vers la charn- bre inférieure par les canaux 11 et agira sur les languettes 12 en tendant à les appliquer contre les orifices 6 de manière à freiner le passage du liquide et par conséquent, la remontée du piston.
Cette remontée doit être freinée très faiblement pour les faibles déplaeements mais le freinage doit être progressi- vement accentué quand les déplacements s'amplifient de manière à supprimer ou à atténuer considérablement ce qu'on appelle le "coup de raquette".
En réglant convenablement la sensibilité ou la surface couvrante des languettes supérieures on pourra modifier à vo- lonté l'intensité et la progressivité du freinage à la remontée
On pourra agir de même pour lefreinage à la descente.
Comme toutes les languettes d'une même rondelle peuvent obéir à des vitesses différentes sous l'effet d'une même pression le freinage provoqué tant à la remontée qu'à la descente pourra être rendu très progressif.
On conçait que pour un même appareil on pourra en outre modifier le réglage en remplaçant simplement l'une ou l'autre ou les deux rondelles par d'autres ayant des languettes de conformation différentes
En mettant à part les faibles déplacements du châssis et par conséquent du piston on peut dire que le freinage pro- duit par l'appareil dans les deux sens sera d'autant plus accentué que les déplacements seront plus brusques et de plus grande amplitude.
On pourra prévoir la rondelle supérieure avec des lan- guettes plus sensibles que celles de la rondelle inférieure.
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Comme la chambre supérieure du piston peut n'être pas complètement remplie, le matelas d'air existant au dessus du liquide dans cettechambre jouera le rôle d'amortisseur pneu- matique.
La tige creuse 8 peut être fermée à son extrémité infé- rieure par un bouchon plein au lieu du bouchon percé représenté au dessin en vue d'éviter que le liquide de la chambre infé- rieure ne puisse remonter dans cette tige, ou bien le passage de la dite tige peut être de section très réduite.
Dans le premier cas, l'air contenu dans cepassage ne sera pas utilisé comme coussin pneumatique à la descente du piston puisque le liquide de la chambre inférieure ne pourra pas remonter dans la dite tige.
C'est dans ce cas seulement que des découpures inférieu- res seront prévues à la manchette du piston.
En raison de la puissance du ressort de suspension 18 des Moyens spéciaux ont due être prévus pour le montage de l'ap- pareil.
Pour ce montage on place d'abord le ressort 18 dans le cylindre dont lecouvercle 20 a été enlevé et on pose le piston sur ce ressort après avoir enlevé les bouchons inférieur et supérieur 31 - 32 de la tige 8 ainsi que le bouchon 33 de la tête de eette tige, sur laquelle le couvercle 20 se trouve enfilé.
On introduit alors par coulissement dans la dite tige une tringle (non représentée) dont l'extrémité inférieure filetée vient se visser dans lebossage taraudé 28.
L'extrémité supérieure de cette tringle est filetée sur une longue portion dépassant au dessus de la tête 9 et un écrou à ailettes engagé sur cette portion permet de comprimer le ressort 18 afin de pouvoir visser le couvercle 20 sur le cylin- dre 4 après quoi on retire la dite tringle et on peut si on le
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désire, fermer l'extrémité inférieure de la tige 8 par un bouchon à vis (non représenté) et qui sera introduit par le haut dans la dite tige.
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"ELASTIC SUSPENSION DEVICE FORMING HYDROPNEUMATIC OSCILLATION DAMPER FOR MOTOR VEHICLES AND OTHERS"
The present invention relates to an improved spring suspension apparatus forming a hydro-pneumatic shock absorber of the oscillations of a vehicle relative to the axles or the wheels.
This apparatus is established in such a way that the flexibility of suspension
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: p6nsiansIuve1ücu1.e # either not or relatively little diminished when moving the vehicle towards the ground, while the reaction effects of said spring on the vehicle frame are hydraulically braked in a progressive manner which depends on the intensity and the speed of this reaction.
For these purposes, the invention provides that a piston, the rod of which is articulated to the vehicle frame, moves in a cylinder closed at its ends and articulated to the axle.
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or to the knuckle holder of the wheel, this piston dividing the capacity of the cylinder into two liquid chambers which can communicate with each other by multiple conduits provided in said piston, the two dechacur orifices. of these conduits being able to be closed by valves or flaps which are normally: open and which are specially arranged in order to regulate with all the sensitivity and the desired progressiveness the passage of the liquid from one of the chambers of the cylinder to the other.
The invention also relates to special devices which will be exposed and described in the following.
An embodiment of the apparatus comprising the various features of the invention is shown by way of example in the appended schematic drawing in which:
Figure is a view in axial vertical section of the device,
Figure 2 is a half plan view of the upper washer having multiple valves for controlling the passage of liquid in one direction through the upper orifices of the piston pipes.
Figure 3 is a half plan view of the lower washer comprising multiple valves for controlling the passage of liquid through the aforementioned ducts of the piston.
With reference to the drawing, the apparatus comprises a cylinder 4 closed at its two ends by ends 19 and 20 in which can move a piston 7, the rod 8 of which can be attached to the frame (not shown) by a pivot joint 9, while the lower base 6 of said cylinder can be articulated at 10, in a manner analogous for example to the body of the knuckle holder of the wheel or to the body of a rigid axle (not shown).
The piston 7 is pierced with conduits or multiple channels such as 11 which may optionally be of different section.
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The upper orifices 6 of these channels can be closed to varying degrees by the various raised tabs 12, 12 ', 12 ", cut out inside a washer 13 fixed to the piston. This washer is preferably made of sheet metal. hardened steel so that the aforementioned tabs can form valves linked to the washer by elastic portions 14, 14 ', 14 "- of increasing widths.
The lower orifices 5 of the aforementioned channels can be closed to varying degrees by the tabs 15, 15: cut outµsa, the outside of a washer 16 and which are raised in the opposite direction of the tabs 12, and which are elastically connected to the body of the washer by elastic portions 17, 17 ', 17 "of increasing widths.
The tabs 12, 12 '...., 17, 17' ..... can be raised to different degrees with respect to each other. Even in the pos-itior. closed the tabs in question do not completely block the openings of the channels 11.
The piston bears below on a coil spring 18 resting against the bottom 19 of cylinder 4.
This piston ends below in a sleeve 21, the lower edge of which may have cutouts such as 22.
The bottom of the cylinder has a cylindrical cup 23, initially slightly narrowed 24 which comes to cover less or more completely the aforesaid sleeve when the piston reaches the bottom of its lower stroke.
A ring 25 of leather or elastic material is fitted to the piston with a view to damping any chaos of the piston against the stop 26 provided at the upper base 20 of the cylinder.
The liquid is initially introduced into the cylinder through an orifice in the bottom 20 closed with a plug 27.
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A threaded boss 28 is provided at the bottom of the bowl 23.
A bead 29 provided on the cover 20 of the cylinder forms a damper for any impacts of this cover against the stop 30 of the piston rod.
The apparatus described above works as follows:
When the vehicle tends to approach the axle, on passing a difference in level, the piston descends and the liquid from the lower chamber is pumped into the upper chamber through the channels 11 by exerting pressure on the tabs 17, 17 ' ..... which also tend to approach the lower orifices of these channels. This approximation is all the more accentuated as the attachment dela tongue is narrower.
If the speed and amplitude of displacement of the piston on the descent are minimal, the liquid in the lower chamber will slightly depress the tabs 17 and will pass without appreciable resistance into the upper chamber so that the flexibility of the suspension on the descent does not. will not be changed.
On the other hand, if the speed and amplitude of displacement of the piston on the descent are accentuated, the tabs 17 will move closer to the orifices 5 and will come to close these more or less so as to create a progressive resistance to the passage of the piston. liquid to the upper chamber.
The descent of the piston will thus be progressively choppy.
If the amplitude of the movement is very accentuated, the cup 23 will penetrate more or less completely into the sleeve 21 of the piston to form a telescopic cylinder from which the liquid can escape through the cutouts 22 of this sleeve :, cutouts dnnt the passage section decreases when the bowl penetrates more into the aforesaid sleeve.
This sleeve and this cup thus constitute an additional hydraulic shock absorber at the end of the downward stroke of the piston.
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In the upward movements of the piston under the reaction effect of the suspension spring 18, or when the chassis tends to move away from the axle or the member while temant. Instead, the liquid from the upper chamber will be pumped back to the lower hinge through the channels 11 and will act on the tabs 12, tending to apply them against the orifices 6 so as to slow down the passage of the liquid and consequently the rise of the liquid. piston.
This ascent must be slowed down very slightly for small movements, but the braking must be progressively accentuated when the movements are amplified so as to eliminate or considerably attenuate what is called "snowshoeing".
By suitably adjusting the sensitivity or the covering surface of the upper tabs, the intensity and progressiveness of the braking on ascent can be modified as desired.
The same can be done for the braking on the descent.
As all the tabs of the same washer can obey different speeds under the effect of the same pressure, the braking caused both on ascent and descent can be made very progressive.
It is understood that for the same device it is also possible to modify the setting by simply replacing one or the other or both washers by others having tabs of different conformation.
Putting aside the small displacements of the frame and consequently of the piston, it can be said that the braking produced by the device in both directions will be all the more accentuated the more sudden the displacements are and of greater amplitude.
The upper washer can be provided with more sensitive tabs than those of the lower washer.
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As the upper piston chamber may not be completely filled, the air mattress existing above the liquid in this chamber will act as a pneumatic shock absorber.
The hollow rod 8 can be closed at its lower end by a solid stopper instead of the pierced stopper shown in the drawing in order to prevent the liquid from the lower chamber being able to rise in this rod, or else the passage. of said rod may have a very small section.
In the first case, the air contained in the passage will not be used as a pneumatic cushion when the piston is lowered since the liquid from the lower chamber will not be able to rise in said rod.
It is only in this case that smaller cutouts will be provided in the piston sleeve.
Due to the power of the suspension spring 18 special means had to be provided for the assembly of the apparatus.
For this assembly, the spring 18 is first placed in the cylinder from which the cover 20 has been removed and the piston is placed on this spring after having removed the lower and upper plugs 31 - 32 of the rod 8 as well as the plug 33 of the head of this rod, on which the cover 20 is threaded.
A rod (not shown), the threaded lower end of which is screwed into the threaded boss 28, is then introduced by sliding into said rod.
The upper end of this rod is threaded on a long portion protruding above the head 9 and a wing nut engaged on this portion allows the spring 18 to be compressed in order to be able to screw the cover 20 on the cylinder 4 after which we remove the said rod and we can if we
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wishes to close the lower end of the rod 8 by a screw cap (not shown) and which will be introduced from above into said rod.