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Amortisseur synchronisés,
La présente invention a pour objet un amortisseur de suspension pour véhicules, automobiles, machines volantes et autres usages) remarquables notamment en ce qu'il est agencé de manière à fonctionner automatiquement en syn- chronisme suivant la vitesse du véhicule et les cahots du terrain sur lequel il se meut.,
Il est bien connu que la plupart des amortisseurs existants ne doivent leur fonctionnement qu'à l'empirisme, ou à un réglage constant suivant le poids du véhicule, sans se soucier généralement de sa vitesse,
Cependant, si l'on décompose le travail d'une sus- pension, deux facteurs nettement distincts interviennent:
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1 - les cahots à amortir;
2 - la bonne tenue de route du véhicule à toutes les vitesses.
Aucun des amortisseurs connus à ce jour ne répond simultanément à ces deux exigences, et il n'est pas certain qu'il en existe qui tienne compte du premier facteur d'une façon satisfaisante et soit combiné pour fonctionner sui- vant chaque choc.
D'autre part, les amortisseurs existants ne s'ap- puient, dans leurs caractéristiques de construction, que sur quatre principes nettement différents les uns des autres.
Les amortisseurs établis selon le premier de ces principes comportent un ensemble qui a pour but, par diffé- rents procédés, de comprimer des rondelles freinantes entre lesquelles est enserré un des bras de l'amortisseur, suivant un réglage initial, en raison du poids du véhicule, la sus- pension se trouve soumise à une raideur continue sans dis- tinction de l'état de la route et de la vitesse du véhicule.
Ce principe aux effets déplorables est contraire aux lois les plus élémentaires en cette matière; ces amortisseurs sont '.dénommas couramment "amortisseurs à frictions".
Les amortisseurs établis selon le second principe comportent un ensemble qui a pour but, comme le premier, de comprimer des rondelles en acier, comportant des rampes concentriques, de telle sorte que les moindres accidents de terrain agissent par ouverture et fermeture des compas sur leur frictionnement. Ce principe qui ne répond qu'aux cahots exige un graissage sous pression trop fréquent; il s'ensuit une usure et une détoriation rapides par détachement de particules métalliques qui bouchent les orifices de grais- sage, grippent Les organes de friction et rendent l'amortis- seur inutilisab le.
Les amortisseurs établis selon le troisième principe
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comportent un ensemble qui à pour but, par divers procédés dit'... férant peu les uns des autres, de comprimer, par les cahots de la route, un liquide visqueux agissant sur une ailette portée par un des bras de 1 amortisseur dans un logement intérieur de celui-ci; ce logement communique avec un autre logement par un clapet réglable impérativement une fois pour toutes suivant le poids du véhicule, sans tenir compte de l'état de la route et de la vitesse du véhicule..
Ce principe aux qualités indéniables, comporte toutefois des inconvénients inacceptables, attendu que son régalge est fait en raison d'une charge transportée détermi- née et que l'allégement ou la surchage rendent inopérant ou dangereux un tel amortisseur. Ces amortisseurs sont dénommés "amortisseurs à huile".
Les amortisseurs établis selon le quartième principe comportent un ensemble, semblable à celui décrit pour le premier principe, et réglé initialement à une tension faible, mais com- portant un dispositif relié à l'écrou de serrage initial permet.. tant à l'aide d'une commande par câble souple, de serrer ou de desserrer les organes de friction de l'amortisseur, impérative- ment du siège du conducteur,, par une commande adéquate, suivant l'état de la route ou la vitesse :il véhicula. Outre qu'il est peu pratique de. se soumettre à ces manoeuvres constantes qui gê- nent le confort du conducteur,, le déréglage, des câbles souples exige une grande surveillance des commandes.
Les avantages résultant de la présente invention ont pour effet de supprimer tous les inconvénients relatés dans les différents systèmes existants, et de synchroniser automatique- ment le fonctionnement des amortisseurs suivant la vitesse du vé- Moule et les cahots de la route indépendamment ou simultanément.
L'invention est caractérisée par les points principaux suivants pouvant exister séparément ou en combinaison: a) l'amortisseur comporte un ou plusieurs plateaux
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à rampes concentriques, épatés sur une ou plusieurs ron- delles élastiques, par exemples rondelles dites "Belleville"; ces plateaux, par l'intermédiaire de rouleaux-coniques placés en regard, réalisant une rotation angulaire par le fonction- nement de l'amortisseur, et provoquent, sous l'effort des rampes, une extension mécanique entraînant une compression sur un ou plusieurs disques de forme, dimensions et matiè- res quelconques, placés en un point convenable du système;
ces disques, assemblés entre des lames qui les isolent, as- surent enfin, par leur friction, un freinage proportionnel et synchronisé avec les chocs quelconques que l'amortisseur est chargé dabsorber automatiquement ; b) l'amortisseur comporte en outre un dispositif, direct ou démultipliée qui, sous la compression d'un fluide ou liquide quelconque, soumet l'ensemble précité à une pres- sion additionnelle, en synchronisme avec chaque vitesse ob- tenue par le véhicule-porteur, mais avec cette particularité que l'amortisseur équilibre les deux synchronismes, obviant ainsi à des amplifications exagérées de la suspension.
Ceci résulte de ce que le dispositif mécanise cherche à se dé- tendre, grâce aux rampes en travail, sur le dispositif à fluide qui le comprime; ce dernier, qui est isolé dans l'amortisseur du restant de l'installation par la fermeture d'un clapet de retenue fonctionnant lors d'une surcompres- sion, conserve cette surcompression, durant un temps donné, pendant lequel la pression se détend sur l'installation par, un orifice en,rapport avec le temps de détente à obtenir;
c) les commandes télémécaniques à huile, sont rem- placées par tout moyen mécanique approprié, tel que câbles, relié à l'appareil centralisateur de synchronisme-vitesse et à un dispositif mécanique commandé d'un point quelconque du véhicule, mais en relation avec sa vitesse et constitué par un régulateur dont la vitesse de rotation est fonction
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de la vitesse du véhicule, et dont les masselottes en s'écar- tant ou en se rapprochant, actionnent un noyau relié à une crémaillère sur laquelle engrène un pignon commandant une vis sans fin, se vissant dans un autre noyau relié à la cê- blerie, de telle sorte que ce dernier noyau, soumis à des déplacements, commande, par démultiplication,
le serrage ou le desserrage des organes de friction des amortisseurs en fonction de la vitesse du véhicule, d) l'appareil de synchronisation de la vitesse du véhicule avec les amortisseurs, comporte une pompe à huile de débit réglable, placée de préférence à la*prise du comp- teur kilométrique du changement de vitesses du. véhicule et reliée à un réservoir d'huile filtrée qui l'alimente et pro- puise son fluide compressé dans une tuyauterie desservant les amortisseurs;
cette pompe soumet préalablement un clapet spécial à des inflexions diverses provenant! d'exédent de pression du fluide compressé qui se déverse dans le ré-. servoir d'huile, de telle sorte qu'à chaque vitesse du véhi- =le, corresponde une pression déterminée allant aux amor- tisseurs pour assurer leur fonctionnement, et que cette pression augmente au fur et à mesure des vitesses ascendan- tes, diminue en cas de vitesses descendantes, et se main* tienne par contre à des vitesses stabilisées pour obtenir un serrage des amortisseurs correspondant à la vitesse atteinte ;
e) l'appareil de synchronisation de la vitesse da véhicule avec les amortisseurs peut être supprimé et remplacé par un branchement direct de la tuyauterie desservant les amortisseurs en un point quelconque du circuit de graissage sous pression du moteur, avec ou sans interposition d'un ou de plusieurs pistons, ou tous autres co,rps étanches, réunis ou non, en ordonnancement convenable.
Cette disposition per- met d'isoler 18 mile du moteur de celle des amortisseurs ou
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de véhiculer, en un point ou/sur la totalité du parcours de la tuyauterie, un fluide différent servant de tampon entre l'huile de graissage du moteur et celle des amortisseurs, de telle sorte qu'il ne puisse se produire aucun mélange entre elles, le freinage des amortisseurs, proportionné à la vites- se, étant obtenu par la pression de la pompe de graissage du moteur,
L'invention comporte en outre d'autres caractéristiques qui ressortent tant de la description qui va suivre que des dessins annexés à titre d'exemple et dans lesquels;
La fig. 1 est une vue d'ensemble de l'installation d'un équipement d'amortisseur selon l'invention sur les quatre roues d'un véhicule automobile;
La fige 2 esune vue en élévation du dispositif de commande télémécanique permettant de synchroniser le fonction. nement de l'amortisseur avec la vitesse du véhicule;
La fige 3 en est une vue de côté;
La fig. 4 est une coupe suivant A.A. de la fig, 3;
La fig. 5 est une coupe suivant B.B de la tige 2;
La fige 6 montre en élévation et coupa partielle un deuxième mode de réalisation de l'invention; La. tige 7 est une coupe verticale d'une variante d'amortisseur en,position de repos;
La fig. 8 représente le même amortisseur en posi- %ion de fonctionnement;
La fig, 9 est une vue en élévation et coupe par- tielle par C.C. de la fige 7;
La fig. 10 est une vue en plan représentant les doigts de commande et les créneaux;
La tige Il est une coupe verticale d'un autre mode de réalisation;
Les fig. 12 et 13 représentent une variante de commande mécanise;
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Suivant l'invention et l'exemple d'exécution d'une installation complète d'un équipement d'amortisseurs sur un châssis d'automobile, la fig. 1 représente quatre amortisseurs avant 1 et 2 et arrière 3 et 4;
du type à friction et rampes par commande à hélice dont le fonctionnement est assuré automa- tiquement par commande télémécanique à huile en tube 5 fixé par un moyen quelconque résistant aux pressions et relié à un groupe po pe- réservoir-alimentation 6 fixé à la boite de vitesse 7 du véhicule, à l'emplacement de la prise habituel- le du compteur kilométrique.
Le fonctionnement est le suivant: En période d'ar- rêt, la pompe 6 ne débitant pas, aucune pression ne s'exerce sur les amortisseurs, qui, de ce fait, ont tous leurs organes au repos et sans fatigue; l'entraînement de la pompe 6 s'ef- fectue simultanément à celui du compteur kilométrique d'où progression ri goureusement correspondante de la pression par rapport aux différentes vitesses du véhicule.
La pompe 6 est constamment amorcée à sa réserve d'huile ou autre liquide, de telle sorte que, dès son entrât- nement, elle exerce des compressions pulsatives, en relation avec la vitesse, dans les tubes 5, lesquels, reliés aux amor- tisseurs 1, 2, 3, 4, exercent une compression déterminée sur ces derniers, augmentant spontanément par serrage progressif la dureté de ses frictions dans le cas de vitesses tascendan- tes, et en diminuant spontanément le serrage, dans le cas de vitesses descendantes,
Des dispositifs particuliers interviennent dans les divers mécanismes et feront l'objet de descriptions détaillées ci-après, notamment en ce qui concerne le dispositif anti- chocs contenu dans chaque amortisseur, des dispositifs de clapets automatiques et autres.
Bien entendu ces appareils et leurs variantes peuvent être utilisés sous des 'formes différentes.
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Ainsi se trouvé entièrement réalisés l'automaticité et le synchronisme des amortisseurs en relation avec la vites- se du véhicule et les chocs du fait des cahots du terrain sur lequel il se meut ; chaque organe, cité à titre d'exemple, pour illustrer le fonctionnement de l'installation, est décrit ci- après aux fig. 2 à 13.
Suivant l'exemple d'exécution représenté aux fig. 2 à 5, l'appareil comporte une pompe 8, attenant à la flasque de fixation 9 sur la boîte de vitesses du véhicule, une clé 10 réglant le débit et accessible pour le réglage initial à cha- que véhicule. Un réservoir d'huile 11 est relié à la pompe 8 par deux bretelles évidées 12, l'ensemble étant maintenu par des boulons 13, 14, 15; le réservoir 11 se remplit par son em- bouchure 16 et se ferme à l'aide d'un bouchon 18 avec inter- position d'un joint 17. L'appareil étant fixé sur la botte de vitesse par les trous de fixation 19, le mouvement est trans- mis à la pompe par l'ergot 20, lequel transmet à son tour, par l'ergot 21, l'entraînement au compteur kilométrique.
La pompe reproduiteici à titre d'exemple de condi- tionnement, comporte un axe d'entraînement 22 (fig. 2 à 5); l'irréversibilité du système est obtenue par une dent de loup 23, échappant, en marche arrière du véhicule, à l'entraînement de l'ergot 20, par le coulissement sur l'arbre rainure 24 tenu en position de marche avant, par la compression du ressort 25.
Deux parties lisses à écartement convenable maintiennent l'axe en position. Une vis sans fin 26 engrène avec une couronne à denture elliptique 27, à laquelle elle imprime un mouvement de rotation dans le sens de marche des aiguilles d'une mon- tre, un ergot 28 attenant au piston 29 et engagé dans une fente 30 de la chemise du cylindre 31 attenant à la couronne 27, communique au piston 29 un mouvement alternatif sous l'impulsion giratoire de la chemise 51 et de la couronne 27,
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de telle sorte que dans son fonctionnement le piston 29, non/ tant et descendant alternativement, tourne continuellement sur lui-même, et démasque par intermittence par une lumière 32 pratiquée à sa base;
le conduit d'arrivée d'huile indiquée par la flèche 33. Ce piston aspire une certaine quantité d'huile en provenance du réservoir 11 par la bretelle évidée aspirante 12, et la maintient dans le fond du cylindre; il obture l'orifice à demi-révolution et, au bout d'un temps diamétralement opposé au premier, démasque l'orifice du con- duit d'alimentation en 33, et compresse l'aile maintenue dans le bas du. cylindre dans la bretelle évidée 18 après quadruple filtrage de l'huile par les filtres 54 contenus dans le boulon évidé 15.
Des joints 35 assurent l'étanchéité des bretelles, par rapport à la pompe 8 et au réservoir 11; l'huile ainsi compressée dans la bretelle refoulante se meut vers sa base,
Le fonctionnement est le suivant!
Pour la compréhension de ce qui suit, il y a lieu de considérer que la canalisation 5 (fig.l) est entièrement par- gée d'air et emplie d'huile spéciale.
La fraction d'aile, et toutes celles qui suivront par la suite, arrive dans l'orifice 36 du boalon évidé 14; d'après le principe des vases communiquants, l'égalité de pression existe sur tous les organes du système. La fraction d'elle est donc comprimée par l'orifice 36 sur son ensemble et de ce fait 'Se répartit dans des proportions déterminées par les exigences du dispositif vers l'alimentation 37 et vers le réservoir 11 auquel elle fait retour, par l'ouverture progressive 38 du petit piston-clapet 39. Ce dernier est retenu sur son siège en pression initiale par le ressort pyrami- dal 40 mis en position de travail par la bonnette évidée
41 vissée à l'extrémité du boulon 14.
Le clapet 59, en cé dant
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aux pressions continues ou successives du liquide compressé, se déplace proportionnellement aux besoins, pour laisser écou- ler par sa fente 38, proportionnellement à la vitesse du vé- hicule, le liquide dont la pression est en excédent sur la pression de la pompe, au moment considéré.
En considérant la progression de vitesse du. véhi- cule, la pression de l'huile augmente dans la tuyauterie en fonction de la vitesse du vébicule qui commande la vitesse de la pompe; la compression s'exerce donc sur les amortisseurs et les freine progressivement,
La puissance du ressort 40 et la capacité de la fente 38, selon qu'ils seront faibles eu. forts, ne feront admettre dans le réservoir 11, qu'une quantité d'huile équivalente à l'excédent de décharge de la tuyauterie à des pressions qui sont fonction de la vitesse du véhicule,
En considérant la dégression de vitesse du véhicule, la pression d'huile diminue dans la tuyauterie en proportion du ralentissement de la vitesse;
la pression sur les amortis- seurs devenant moindre relâche d'autant les organes de fric- tion de ces derniers, et nivèle la pression exacte des amor- tisseurs à la vitesse du véhicule.
En considérant le maintian d'une vitesse fixe dé- terminée, cirant un temps non limité, la pression d'huile se maintient dans la tuyauterie à une pression qui est fonction de la vitesse considérée, et le surplus s'échappe par la tente 38 du clapet 39 qui comprime le resscrt 40.
Ces trois cas sont donnés à titre d'exemples pour illustrer toutes les conditions de marche de l'appareil; cha- que appareil a son réglage propre en trois organes pour s'adap- ter instantanément sur tous véhicules quels que soient leur poids et leur vitesse; ils comprennent: a) des ressorte 40 de puissances différentes; b) des clapets 39 à fente 38 de capacités différentes;
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c) une clé 10 qui, par son orientation, déplace la position de la rampe 42 dans laquelle se meut le doigt 28, du. piston 29 et occasionne une réduction de la course du pistent
Il en résulte une diminution de pression dans un temps donné.
Une rondelle de blocage, assurée par des vis 44, immobilise la clé 10 dans la position choisie.
L'appareil peut comporter accessoirement les particu- larités suivantes: la base du réservoir 11 est démontable pour en faciliter le nettoyage; un joint 46 et,une contre..plaque 47 assurent par les vis 48 une étanchéïté parfaite.
Le départ d'alimentation à la tuyauterie est assu- ré à la sortie de la bretelle refoulante par un appendice 49 auquel est soudée la tuyauterie serrée par un écrou allongé 50, pressant un joint 51.
Le boulon. évidé 14, formant cartouche, est aisément accessible en vue des démontages et ou remplacement des orga- nes 39-40, ainsi que le boulon évidé 15 comportant les filtres.
Il est rappelé que cet appareil, donné à titre d'ex- emple, ne permet pas de réversibilité de marche; c'est pour- quoi il a été créé un entratnement à dents de loup 23. Le niveau 52 de l'huile peut s'abaisser sans aucun danger sans tou- tefois atteindre l'orifice de la bretelle aspirante.
Aucune perte d'huile ne devant se produire, l'ap- pareil a été prévu avec un réservoir de fa ble capacité que l'on augmente suivant les besoins,
A la fig. 6, on% représenté un deuxième mode de @ réalisation dans lequel l'appareil de synchronisation est complètement supprimé et remplacé par un branchement direct de la tuyauterie 5 desservant les amortisseurs 1, 2, 5, 4, sur le circuit de graissage sous pression du. moteur. La tu- yauterie 5 est branchée en comrnu.nication avec celle du ma- nomètre 53, intercalé sur un point quelconque du circuit; un tube 54 comporte deux pistons espacés 55-57 réunis entre
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eux par une biellette 56 et une ou plusieurs lumières 58 au centre du tube.
Le fonctionnement est le suivant: Le moteur du vé- hicule étant mis en marche, la pression manomètrique monte en rapport avec la vitesse du moteur, si bien qu'à chaque vitesse du. véhicule.correspond une pression égale vers les amortisseurs, en considérant la marche, en prise directe; mais pour éviter le mélange de l'huile du. moteur avec l'huile spéciale utilisée dans les amortisseurs, le piston 55 parfais tement étanche, se meut dans le tube 54 sous la pression ma. nomètrique. Il pousse le piston 57 par l'intermédiaire de la biellette, qui, à son tour, compresse l'huile vers les amor- tisseurs.
Une ou. plusieurs lumières 58 sont prévues par me- sure de sécurité en vue d'éviter tout risque de mélange des huiles en cas d'étanchéité imparfaite des pistons.
Dans le mode de réalisation représenté aux fige 7 à 10, l'appareil comporte un amortisseur complet composé d'un bottier 59 fixé au châssis du véhicule par deux boulons 60 et réuni à la suspension par le bras 61; au centre un cy- lindre 62 attenant au boîtier 59 est muni sur sa paroi in- terne de trous d'arrivé. d'huile 63 provenant de l'alimen- tation de la tuyauterie d'arrivée 37, à l'entrée de laquelle se trouve un clapet de retenue formé d'une bille 64 mainte- nue par un ressort 65 avec orifice de retour d'huile 66.
Un piston évidé 67 (fig.9), rainure extérieurement pour assurer une meilleure étanchéité, est logé dans son cylindre 68 qui est fermé par un bouchon évidé 69 vissé et Jointé dans ce cylindre pour en assurer l'étanchéïté, Deux doigts en acier résistant 70, comportant une traverse 71, coulissent dans deux lumières disposées axialement dans la paroi dw tube 62. dana le fond de boîtier deux trous d'usinage 72 sont mas- qués par deux rondelles serties 75.
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Les doigts 7071 dont le sommet au point 71b prend appui sur la paroi 71c, sont en contact par leur base avec une rondelle profilée 74 qui tend à comprimer deux rondel- les élastiques tarées 75 du type dit "Belleville" par exem ple; la rondelle inférieure s'emboîte dans un plateau à ram- pes 76 maintenu par des créneaux extérieurs 77 dans une po- sition coulissante par rapport au boîtier. Ce plateau agit sur des rouleaux coniques 78 maintenus dans des logements réservés dans la rondelle articulée 79 reliée au bras ex- térieur 61 de l'amortisseur par deux boulons 80.
Un segment
81 et des rainures 82 assurent l'étanchéïté du dispositif pour éviter que son lubrifiant ne communique avec l'exté... rieur et n'atteigne les autres organes, e déplacement an- gulaire du bras 61 se produit dans une lumière 85; deux rondelles de freinage 84 et 85, en matière convenable, com- portant entre elles une rondelle en acier 86 reliée au bras
61 par le serrage des boulons 80, constituent le dispositif de freinage de l'amortisseur une rondelle épaisse 87 com- primée par l'écrou 88 vissé sur le tube 62 assure le ser- rage initial de l'amortisseur. Une bille 89 comprimée par un ressort 90 et logée dans l'écrou 88, permet d'arrêter ce dernier dans une position immuable, la bille 89, tombant dans une suite de trous disposés dans la rondelle 87.
Le fonctionnement de l'amortisseur est le suivant : Synchronisme-vitesse: soumis à une pression manométrique correspondant à la vitesse du véhicule, par l'un quelconque des moyens décrits précédemment, le liquide, huile spé- claie ou fluide utilisé à sa propulsion, arrive de la tu- yauterie 5 dans l'orifice d'accès 91 (fig.9) franchit l'- entrée, soulève la bille 64 en comprimant le ressort 65 et se meut dans les conduits 95 ménagés dans la paroi du tube 62 jusque dans la chambre de détente 96, d'où il com-
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presse le piston évidé 67.
Ce/dernier par l'intermédiaire des traverses 71, et sous une démultiplication appropriée soulevé les doigta 70 qui appuient sur la rondelle pro- filée 74 afin de comprimer les rondelles élastiques 75,76; sous l'impulsion de cette pression, les rondelles tarées s'affaissent sensiblement puis ayant atteint leur limite d'- élasticité, transmettent la pression dans la cage évidée du plateau à rampes 76 qui sur un point quelconque où se trou- vent les rouleaux-coniques 78 continue l'effort sur la ron- delle articulée 79. Celle-ci comprime, proportionnellement à la poussée reçue, les rondelles à friction 84 et 85 contre une rondelle en acier 86 reliée au bras 61 par des boulons 80.
La synchronisation du fonctionnement des amortis. seurs par rapport à la vitesse du véhicule, est obtenue de façon rationnelle, et la tenue de route de ce dernier est constante à toutes les vitesses.
Synchronisation aux chocs: Sous l'empire de chocs, petits ou grands, lents ou rapides, amollis ou brusques, l'es- sieu porteur du bras articulé 61, soumet dans chaque cas, ce dernier à des oscillations plus ou moins rapides et importan- tes, de telle façon que la rondelle articulée 79 transmette au plateau à rampes 76, par ses rouleaux coniques 78, des ef- forts proportionnels.
Le plateau 76 oblige le système à se détendre et à agoir dans le sens de compression plus ou moins forte sur les rondelles à friction 84-85, les oscillations obligeant à des freinages dans les deux sens; c'est à ce mo- ment qu'intervient un équilibrage constant de tous les mo- ments synchronisés à leut tour entre eux; en effet à une vites- se donnée du véhicule, correspondant à une pression proportion- nalle sur les amortisseurs, le choc provenant d'un cahot peut âtre d'un ordre plus élevé que le serrage des frictions existant à ce moment et correspondant seulement à la vitesse;
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il s'ensuit qu'une compression complémentaire s'effectue sur les frictions durant les efforts particuliers dûs aux cahots et les freine en relation constante avec chaque , valeur de cahot. Mais le piston 67 soumis, par suite des chocs, à des pressions en retour plus fortes que les pres- sions d'arrivée 91, compresse l'huile contenue dans le par- cours d'arrivée, la pression interne devenant plus forte que la pression externe, le clapet de retenue fonctionne et la bille 64 obture l'arrivée 91 en se reposent hermétique- ment sur son siège,'cependant qu'un orifice 66 judicieuse- ment réservé, permet à l'huile surcompressée de retourner len- tement dans le conduit 91.
Toute surcompression se produtsant dans la tuyauterie 5 s'échappe par le clapet 39, et permet l'équilibrage général des pressions.
Suivant un autre mode de réalisation (fig.ll), l'a- mortisseur est composé d'un boîtier à organes similaires aux précédents, exception faite de l'organe propulseur dis- posé différemment.
Alors qu'aux précédents exemples, la poussée des efforts est démultipliée pour permettre l'utilisation d'une pompe à basse pression, il est possible par emploi d'une pompe à haute pression d'utiliser la poussée directe, comme suit: L'huile compressée venant de l'arrivée 91 soulè- ve la bille 64 en affaissant le ressort 65, elle entre dans la membrane métallique 112 enserrée entre un écrou à cuvette @ 113 fermant 1'amortisseur et une rondelle épaisse de forme 114, de fonctionnement s'établit comme précédemment et tous les organes sont compressés par le renflement de la membrane 112.
Néanmoins tout amortisseur existant peut être ac- tionné automatiquement en synchronisme avec la vitesse du
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véhicule. Cette disposition est représentée à titre d'exemple aux figures 12 et 13 appliquée à un amortisseur à fric- @ tion.
L'amortisseur 98 dont la serrage s'effectue habituel- lement par l'intermédiaire d'un écrou 99, comporte une biellet- te 1 00 à l'extrémité de laquelle est prévu un moyen de fixa- tion 101 destiné à recevoir un câble souple 102 disposé dans une gaine 103; la biellette 100 montée sur l'écrou obéit aux tractions du câble 102 pour le serrage de l'amortisseur et re- vient à sa position Initiale sous l'action d'un ressort de rappel.
L'appareil de synchronisme branché sur la prise. du compteur kilométrique 104 est composé d'un régulateur 105 entrai né par la vitesse, dont les masselottes 106 en s'écartant ou se rapprochant actionnent un noyau 107 relié à une crémaillère 108 avec laquelle engrène un pignon 109.
Ce dernier commande une vis sans fin 110, , se vissant dans un autre noyau 111 relié à la câblerie 102.
Le fonctionnement est le suivant: Le noyau 111 est soumis à des déplacements qui varient avec l'écartement des masselottes 106 en raison de la vitesse du véhicule; il commande donc par démultiplication le serrage ou. le des- serrage des organes de friction des amortisseurs en fonc- tion de la vitesse du véhicule.
Il pourra. être avantageux de prévoir un appareil de contrôle, placé par exemple sur le tableau du bord et branché sur la canalisation en un point quelconque con- venable; cet appareil permet de vérifier de façon constante le fonctionnement de l'installation.
Les formes et les dispositions accessoires des di- verses parties des dispositifs décrits, les dimensions les matières constitutives, les détails et moyens d'exé- cution peuvent varier sans s'écarter de la présente invention.
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Synchronized shock absorber,
The present invention relates to a suspension shock absorber for vehicles, automobiles, flying machines and other uses which are remarkable, in particular in that it is arranged so as to operate automatically in synchronism according to the speed of the vehicle and the jolts of the terrain on the ground. which it moves.,
It is well known that most of the existing shock absorbers owe their operation only to empiricism, or to a constant adjustment according to the weight of the vehicle, without generally worrying about its speed,
However, if we break down the work of a suspension, two clearly distinct factors come into play:
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1 - the bumps to be damped;
2 - good handling of the vehicle at all speeds.
None of the shock absorbers known to date meet these two requirements simultaneously, and it is not certain that there are any which take into account the first factor satisfactorily and are combined to function following each shock.
On the other hand, the existing shock absorbers are based, in their construction characteristics, only on four principles clearly different from each other.
The shock absorbers established according to the first of these principles comprise an assembly which aims, by various methods, to compress the brake washers between which is clamped one of the arms of the shock absorber, according to an initial adjustment, due to the weight of the shock absorber. vehicle, the suspension is subjected to continuous stiffness without distinction between the state of the road and the speed of the vehicle.
This principle with deplorable effects is contrary to the most elementary laws in this matter; these dampers are commonly referred to as “friction dampers”.
The shock absorbers established according to the second principle include an assembly which aims, like the first, to compress steel washers, comprising concentric ramps, so that the slightest terrain accidents act by opening and closing the compasses on their friction. . This principle, which only responds to bumps, requires too frequent pressure lubrication; This results in rapid wear and detoriation by the detachment of metal particles which block the lubrication holes, seize the friction members and render the shock absorber unusable.
Shock absorbers established according to the third principle
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comprise an assembly which aims, by various methods known as' ... little to one another, to compress, by the bumps of the road, a viscous liquid acting on a fin carried by one of the arms of 1 shock absorber in a interior housing thereof; this housing communicates with another housing by a valve adjustable imperatively once and for all according to the weight of the vehicle, without taking into account the state of the road and the speed of the vehicle.
This principle of undeniable qualities, however, has unacceptable drawbacks, given that its adjustment is made by reason of a determined load transported and that the lightening or overloading render such a shock absorber inoperative or dangerous. These shock absorbers are referred to as "oil shock absorbers".
The shock absorbers established according to the fourth principle comprise an assembly, similar to that described for the first principle, and initially adjusted to a low tension, but comprising a device connected to the initial tightening nut allows .. both the aid. a flexible cable control, to tighten or loosen the friction members of the shock absorber, imperatively the driver's seat, by an appropriate control, according to the state of the road or the speed: it was driving. Besides that it is impractical to. submitting to these constant maneuvers which interfere with the comfort of the driver, the misadjustment of the flexible cables requires close monitoring of the controls.
The advantages resulting from the present invention have the effect of eliminating all the drawbacks reported in the various existing systems, and of automatically synchronizing the operation of the shock absorbers according to the speed of the vehicle and the bumps of the road independently or simultaneously.
The invention is characterized by the following main points which may exist separately or in combination: a) the shock absorber comprises one or more plates
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with concentric ramps, flat on one or more elastic washers, for example “Belleville” washers; these plates, by means of conical rollers placed opposite, carrying out an angular rotation by the operation of the damper, and causing, under the stress of the ramps, a mechanical extension causing compression on one or more discs of any shape, size and material, placed at a suitable point in the system;
these discs, assembled between blades which isolate them, finally ensure, by their friction, a braking proportional and synchronized with any shocks that the shock absorber is responsible for absorbing automatically; b) the shock absorber further comprises a device, direct or geared down which, under the compression of any fluid or liquid, subjects the aforementioned assembly to an additional pressure, in synchronism with each speed obtained by the vehicle -carrier, but with the characteristic that the shock absorber balances the two synchronisms, thus obviating exaggerated amplifications of the suspension.
This results from the fact that the mechanized device seeks to relax, thanks to the working ramps, on the fluid device which compresses it; the latter, which is isolated in the shock absorber from the remainder of the installation by closing a check valve operating during overcompression, maintains this overcompression for a given time, during which the pressure is released on installation by an orifice in relation to the relaxation time to be obtained;
c) the telemechanical oil controls are replaced by any appropriate mechanical means, such as cables, connected to the synchronism-speed centralizing device and to a mechanical device controlled from any point of the vehicle, but in connection with its speed and consisting of a regulator whose speed of rotation is a function of
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speed of the vehicle, and whose weights by moving away or approaching, actuate a core connected to a rack on which engages a pinion controlling a worm screw, screwing into another core connected to the cê- blerie, so that the latter core, subjected to displacements, controls, by reduction,
the tightening or loosening of the friction members of the shock absorbers according to the speed of the vehicle, d) the device for synchronizing the speed of the vehicle with the shock absorbers, comprises an oil pump of adjustable flow, preferably placed at the * taking the gear change odometer from. vehicle and connected to a filtered oil tank which supplies it and pro- duces its compressed fluid in a pipe serving the shock absorbers;
this pump first subjects a special valve to various inflections from! of excess pressure of the compressed fluid which pours into the re-. oil tank, so that at each speed of the vehicle, there corresponds a determined pressure going to the shock absorbers to ensure their operation, and that this pressure increases with increasing speeds, decreases in the event of descending speeds, and be maintained * on the other hand at stabilized speeds to obtain a tightening of the shock absorbers corresponding to the speed reached;
e) the device for synchronizing the speed of the vehicle with the shock absorbers may be omitted and replaced by a direct connection of the piping serving the shock absorbers at any point in the pressurized lubrication circuit of the engine, with or without the interposition of a or several pistons, or any other sealed co, rps, united or not, in suitable ordering.
This arrangement makes it possible to isolate 18 miles of the engine from that of the shock absorbers or
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to convey, at one point or / over the entire path of the piping, a different fluid serving as a buffer between the lubricating oil of the engine and that of the shock absorbers, so that no mixing can occur between them , the braking of the shock absorbers, proportional to the speed, being obtained by the pressure of the lubricating pump of the engine,
The invention further comprises other characteristics which emerge both from the description which follows and from the accompanying drawings by way of example and in which;
Fig. 1 is an overall view of the installation of shock absorber equipment according to the invention on the four wheels of a motor vehicle;
Fig. 2 is a view in elevation of the telemechanical control device making it possible to synchronize the function. damping of the shock absorber with the speed of the vehicle;
Figure 3 is a side view;
Fig. 4 is a section on A.A. of FIG, 3;
Fig. 5 is a section along B.B of the rod 2;
Fig 6 shows in elevation and partially cut away a second embodiment of the invention; The rod 7 is a vertical section of a variant of the damper in the rest position;
Fig. 8 shows the same damper in the operating position;
FIG. 9 is a view in elevation and part section through C.C. of fig. 7;
Fig. 10 is a plan view showing the control fingers and the slots;
The rod It is a vertical section of another embodiment;
Figs. 12 and 13 represent a mechanical control variant;
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According to the invention and the example of execution of a complete installation of a shock absorber equipment on an automobile chassis, FIG. 1 shows four front shock absorbers 1 and 2 and rear 3 and 4;
of the friction type and ramps by propeller control, the operation of which is ensured automatically by telemechanical control with oil in tube 5 fixed by any means resistant to pressure and connected to a po pe-tank-supply unit 6 fixed to the box speedometer 7 of the vehicle, at the location of the usual odometer socket.
The operation is as follows: During a period of shutdown, the pump 6 not delivering, no pressure is exerted on the shock absorbers, which, as a result, have all their components at rest and without fatigue; the pump 6 is driven simultaneously with that of the odometer, hence the correspondingly corresponding progression of the pressure with respect to the various speeds of the vehicle.
The pump 6 is constantly primed from its reserve of oil or other liquid, so that, as soon as it is started, it exerts pulsating compressions, in relation to the speed, in the tubes 5, which, connected to the primers. weavers 1, 2, 3, 4, exert a determined compression on the latter, spontaneously increasing by progressive tightening the hardness of its frictions in the case of ascending speeds, and by spontaneously reducing the tightening, in the case of descending speeds,
Particular devices are involved in the various mechanisms and will be the subject of detailed descriptions below, in particular as regards the anti-shock device contained in each shock absorber, automatic valve devices and others.
Of course, these devices and their variants can be used in different forms.
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Thus, the automaticity and synchronism of the shock absorbers have been fully realized in relation to the speed of the vehicle and the shocks due to the jolts of the terrain on which it moves; each member, cited by way of example, to illustrate the operation of the installation, is described below in FIGS. 2 to 13.
Following the example of execution shown in FIGS. 2 to 5, the apparatus comprises a pump 8, adjoining the mounting flange 9 on the vehicle gearbox, a key 10 regulating the flow rate and accessible for the initial adjustment to each vehicle. An oil reservoir 11 is connected to the pump 8 by two hollowed-out straps 12, the assembly being held by bolts 13, 14, 15; the reservoir 11 fills up through its mouth 16 and is closed by means of a plug 18 with the interposition of a seal 17. The apparatus being fixed to the gear boot by the fixing holes 19, the movement is transmitted to the pump by the lug 20, which in turn transmits, via the lug 21, the drive to the odometer.
The pump reproduced here by way of example of conditioning, comprises a drive shaft 22 (FIGS. 2 to 5); the irreversibility of the system is obtained by a wolf tooth 23, escaping, in reverse of the vehicle, the drive of the lug 20, by sliding on the groove shaft 24 held in the forward position, by the spring compression 25.
Two smooth parts with suitable spacing hold the axle in position. A worm 26 meshes with an elliptical crown gear 27, to which it imparts a rotational movement in the direction of clockwise movement, a lug 28 adjoining the piston 29 and engaged in a slot 30 of the cylinder liner 31 adjacent to the crown 27, communicates to the piston 29 a reciprocating movement under the gyratory impulse of the sleeve 51 and the crown 27,
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so that in its operation the piston 29, not / as and alternately descending, turns continuously on itself, and unmasks intermittently by a slot 32 made at its base;
the oil inlet duct indicated by the arrow 33. This piston sucks a certain quantity of oil from the reservoir 11 via the hollow suction strap 12, and maintains it in the bottom of the cylinder; it closes the half-revolution orifice and, after a time diametrically opposed to the first, unmasks the orifice of the supply duct at 33, and compresses the wing held in the bottom of the. cylinder in the hollow strap 18 after quadruple filtering of the oil by the filters 54 contained in the hollow bolt 15.
Gaskets 35 ensure the tightness of the straps, relative to the pump 8 and to the reservoir 11; the oil thus compressed in the pressure ramp moves towards its base,
The operation is as follows!
For the understanding of what follows, it should be considered that line 5 (fig.l) is completely free of air and filled with special oil.
The wing fraction, and all those which will follow thereafter, arrives in the orifice 36 of the hollow boalon 14; according to the principle of communicating vessels, equality of pressure exists on all the organs of the system. The fraction of it is therefore compressed by the orifice 36 as a whole and therefore is distributed in proportions determined by the requirements of the device towards the supply 37 and towards the reservoir 11 to which it returns, via the progressive opening 38 of the small piston-valve 39. The latter is retained on its seat in initial pressure by the pyramidal spring 40 placed in the working position by the recessed windshield
41 screwed to the end of bolt 14.
The valve 59, yielding
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to the continuous or successive pressures of the compressed liquid, moves in proportion to the needs, to let flow through its slot 38, in proportion to the speed of the vehicle, the liquid whose pressure is in excess of the pressure of the pump, at the moment considered.
Considering the speed progression of the. vehicle, the oil pressure increases in the piping according to the speed of the vehicle which controls the speed of the pump; compression is therefore exerted on the shock absorbers and gradually slows them down,
The power of the spring 40 and the capacity of the slot 38, depending on whether they will be low had. strong, will only admit into the tank 11, a quantity of oil equivalent to the excess discharge from the piping at pressures which depend on the speed of the vehicle,
Considering the vehicle's speed decrease, the oil pressure decreases in the piping in proportion to the speed slowing;
the pressure on the shock absorbers becoming less relaxes the friction members of the latter, and levels the exact pressure of the shock absorbers at the speed of the vehicle.
Considering the maintian of a definite fixed speed, waxing for an unlimited time, the oil pressure is maintained in the piping at a pressure which depends on the speed considered, and the surplus escapes through the tent 38 the valve 39 which compresses the spring 40.
These three cases are given as examples to illustrate all the operating conditions of the device; each device has its own adjustment in three parts to adapt instantly to all vehicles regardless of their weight and speed; they include: a) springs 40 of different powers; b) slit valves 39 of different capacities;
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c) a key 10 which, by its orientation, moves the position of the ramp 42 in which the finger 28 moves, of. piston 29 and causes a reduction in the piston stroke
This results in a decrease in pressure in a given time.
A locking washer, provided by screws 44, immobilizes the key 10 in the chosen position.
The apparatus may additionally include the following particularities: the base of the reservoir 11 is removable to facilitate cleaning; a seal 46 and a contre..plaque 47 provide a perfect seal by the screws 48.
The supply start to the piping is provided at the outlet of the pressure shoulder by an appendage 49 to which is welded the piping tightened by an elongated nut 50, pressing a joint 51.
Bolt. recessed 14, forming a cartridge, is easily accessible with a view to dismantling and / or replacing the members 39-40, as is the recessed bolt 15 comprising the filters.
It is recalled that this device, given by way of example, does not allow reversibility of operation; This is why a wolf tooth drive 23 has been created. The level 52 of the oil can be lowered without any danger without reaching the orifice of the suction strap.
No loss of oil should occur, the appliance has been designed with a low capacity tank which is increased as required,
In fig. 6, a second embodiment is shown in which the synchronization device is completely eliminated and replaced by a direct connection of the pipe 5 serving the shock absorbers 1, 2, 5, 4, on the pressurized lubrication circuit of the . engine. The pipe 5 is connected in comrnu.nication with that of the gauge 53, interposed at any point of the circuit; a tube 54 has two pistons 55-57 spaced apart between
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them by a link 56 and one or more lights 58 in the center of the tube.
The operation is as follows: With the engine of the vehicle started, the gauge pressure rises in relation to the engine speed, so that at each speed of the. vehicle. corresponds to an equal pressure towards the shock absorbers, considering the step, in direct drive; but to avoid mixing the oil from. engine with the special oil used in the shock absorbers, the piston 55 perfectly sealed, moves in the tube 54 under the pressure ma. nometric. It pushes the piston 57 through the link, which in turn compresses the oil to the shock absorbers.
One or. several openings 58 are provided as a safety measure in order to avoid any risk of oil mixing in the event of imperfect sealing of the pistons.
In the embodiment shown in figs 7 to 10, the apparatus comprises a complete shock absorber composed of a casing 59 fixed to the vehicle frame by two bolts 60 and joined to the suspension by the arm 61; in the center, a cylinder 62 adjoining the housing 59 is provided on its internal wall with inlet holes. of oil 63 coming from the supply of the inlet pipe 37, at the inlet of which there is a check valve formed of a ball 64 held by a spring 65 with return orifice of oil 66.
A hollow piston 67 (fig. 9), grooved on the outside to ensure a better seal, is housed in its cylinder 68 which is closed by a hollow stopper 69 screwed and jointed in this cylinder to ensure the seal, Two resistant steel fingers 70, comprising a cross member 71, slide in two slots arranged axially in the wall of the tube 62. In the case back, two machining holes 72 are masked by two crimped washers 75.
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The fingers 7071, the apex of which at point 71b bears on the wall 71c, are in contact by their base with a profiled washer 74 which tends to compress two calibrated elastic washers 75 of the type called "Belleville" for example; the lower washer fits into a ram plate 76 held by exterior crenellations 77 in a sliding position relative to the housing. This plate acts on conical rollers 78 held in housings reserved in the articulated washer 79 connected to the outer arm 61 of the damper by two bolts 80.
A segment
81 and grooves 82 ensure the sealing of the device to prevent its lubricant from communicating with the outside ... and reaching the other organs, the angular displacement of the arm 61 occurs in a lumen 85; two locking washers 84 and 85, of suitable material, comprising between them a steel washer 86 connected to the arm
61 by tightening the bolts 80, constitute the damper braking device a thick washer 87 compressed by the nut 88 screwed onto the tube 62 ensures the initial tightening of the damper. A ball 89 compressed by a spring 90 and housed in the nut 88, makes it possible to stop the latter in an immutable position, the ball 89, falling into a series of holes arranged in the washer 87.
The operation of the shock absorber is as follows: Synchronism-speed: subjected to a gauge pressure corresponding to the speed of the vehicle, by any of the means described above, the liquid, special oil or fluid used for its propulsion, arrives from the pipe 5 in the access orifice 91 (fig. 9) crosses the entrance, lifts the ball 64 by compressing the spring 65 and moves in the ducts 95 formed in the wall of the tube 62 until in the relaxation room 96, from where it com-
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press the hollow piston 67.
The latter through the cross members 71, and under an appropriate reduction raised the fingers 70 which press on the profile washer 74 in order to compress the elastic washers 75,76; under the impulse of this pressure, the calibrated washers sag appreciably then having reached their elastic limit, transmit the pressure in the hollowed out cage of the ramp plate 76 which on any point where the rollers are located. Conical 78 continues the force on the articulated washer 79. The latter compresses, in proportion to the thrust received, the friction washers 84 and 85 against a steel washer 86 connected to the arm 61 by bolts 80.
The synchronization of the damping operation. in relation to the speed of the vehicle, is obtained in a rational manner, and the handling of the latter is constant at all speeds.
Synchronization to shocks: Under the influence of shocks, small or large, slow or rapid, soft or abrupt, the bearing axle of the articulated arm 61, in each case subjects the latter to more or less rapid and important oscillations. - Your, such that the articulated washer 79 transmits to the ramp plate 76, by its conical rollers 78, proportional forces.
The plate 76 forces the system to relax and to act in the direction of more or less strong compression on the friction washers 84-85, the oscillations forcing braking in both directions; it is at this moment that a constant balancing of all the synchronized moments occurs between them; in fact at a given speed of the vehicle, corresponding to a proportional pressure on the shock absorbers, the shock coming from a jolt can be of a higher order than the tightening of the frictions existing at that moment and corresponding only to speed;
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it follows that a complementary compression is carried out on the frictions during the particular forces due to the bumps and brakes them in constant relation with each jerk value. But the piston 67 subjected, as a result of the shocks, to back pressures greater than the inlet pressures 91, compresses the oil contained in the inlet path, the internal pressure becoming greater than the inlet pressure. external pressure, the check valve operates and the ball 64 closes the inlet 91 by resting tightly in its seat, 'while a carefully reserved port 66 allows the supercharged oil to return slowly. in duct 91.
Any over-compression occurring in the pipe 5 escapes through the valve 39, and allows the general pressure balancing.
According to another embodiment (fig.ll), the shock absorber is composed of a housing with members similar to the previous ones, with the exception of the propellant member arranged differently.
While in the previous examples, the thrust of the forces is multiplied to allow the use of a low pressure pump, it is possible by using a high pressure pump to use the direct thrust, as follows: compressed oil coming from the inlet 91 lifts the ball 64 by sagging the spring 65, it enters the metal diaphragm 112 clamped between a cup nut @ 113 closing the shock absorber and a thick washer of form 114, operating s 'established as before and all the organs are compressed by the bulge of the membrane 112.
However, any existing shock absorber can be actuated automatically in synchronism with the speed of the
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vehicle. This arrangement is shown by way of example in Figures 12 and 13 applied to a friction damper.
The shock absorber 98, the tightening of which is usually carried out by means of a nut 99, comprises a connecting rod 100 at the end of which is provided a fixing means 101 intended to receive a cable. flexible 102 disposed in a sheath 103; the rod 100 mounted on the nut obeys the traction of the cable 102 for tightening the damper and returns to its initial position under the action of a return spring.
The synchronism device plugged into the socket. of the odometer 104 is composed of a regulator 105 inputted by the speed, whose weights 106, moving away from or approaching, actuate a core 107 connected to a rack 108 with which a pinion 109 meshes.
The latter controls a worm 110,, screwing into another core 111 connected to the cables 102.
The operation is as follows: The core 111 is subjected to movements which vary with the spacing of the weights 106 due to the speed of the vehicle; it therefore controls the tightening or by gearing down. the loosening of the friction members of the shock absorbers as a function of the speed of the vehicle.
He will be able to. be advantageous to provide a control device, placed for example on the dashboard and connected to the pipe at any suitable point; this device makes it possible to constantly check the operation of the installation.
The shapes and the accessory arrangements of the various parts of the devices described, the dimensions, the constituent materials, the details and the means of execution may vary without departing from the present invention.