La présente invention concerne un nouveau type de suspension et, ou, d'amortissement, à multiples réglages, qu'il soit à ressorts, à torsion, hydraulique, pneumatique, à gaz ou
à graisse.
I. Préambule
Tout système de suspension est caractérisé par le fait que sa force de réaction est variable le long de la course.
Ce postulat est en effet lié au principe physique
de la variation croissante de l'effort à appliquer aux éléments assurant la suspension pour obtenir de ceux-ci une déformation toujours plus grande.
Bien sûr, cette augmentation de l'effort au cours
de la déformation est nécessaire pour éviter de passer lors
de sollicitations importantes, de l'effet de suspension, c'està-dire de freinage progressif à la position en butée c'est-àdire à fond de course des organes de suspension et d'amortissement avec l'effet néfaste que l'on conçoit.
Toutefois, selon l'usage auquel est destiné le mécanisme de suspension et ou d'amortissement, la courbe de réaction du dispositif le long de la course de fonctionnement doit être différente, en ce sens qu'elle doit être adaptée à l'utilisation.
Aussi par exemple, en matière de véhicules roulants ou autres, dans la plupart des cas, il est souhaitable d'obtenir sur une grande partie de la course une réaction de croissance modérée, appropriée au genre d'obstacles rencontrés au cours de l'évolution.
Dans les fabrications actuelles, l'inconvénient principal est le durcissement exagéré des organes de suspension sitôt franchi le premier tiers de course de ces organes ; ce fait se traduit évidemment par des réactions de soulèvement intempestives.
Dans des disciplines comme le moto cross et le trial, où les qualités des suspensions sont d'une extrême importance, les constructeurs ont cherché pour remédier au manque de progressivité, quelles étaient les positions les plus favorables des organes de suspension ou encore ont eu recours à certains artifices tels que ressorts doubles etc...
Toujours dans ce domaine des motocycles, où l'invention trouve une application très importante, une des tendances actuelles qui permet d'assouplir les suspensions arrières est d'avancer vers l'avant la position des têtes d'amortisseurs ; dans ce cas la souplesse à l'enfoncement est améliorée mais le problème n'est pas pour autant résolu, il n'est que déplacé en ce sens que la force qu'exerce la suspension pour le retour à
la position de repos s'en trouve également diminuée et la roue qui quitte un obstacle parcourt une trajectoire d'autant plus longue dans l'espace avant de reprendre contact avec le sol.
D'autres possibilités ont été étudiées comme par exemple des suspensions où par un choix de position appropriée la déformation des organes élastiques est limitée par rapport à la course ; toutefois, on a constaté dans ce cas une perte de précision dans le contrôle de trajectoire de la partie arrière du cycle.
Pour résumer, la suspension idéale est celle qui dans les limites maximum de débattement, oppose sur le dévelopement de sa course l'effet de réaction voulue et le mieux approprié aux sollicitations tout en gardant une progressivité suffisante de la croissance de la réaction avant la mise en butée.
L'invention décrite ci-après est potentiellement plus proche de la suspension idéale que les systèmes connus actuellement.
II. Caractérisation de l'invention
Un dispositif de suspension et ou d'amortissement est un mécanisme comportant un vecteur élastique destiné à assurer une fonction de longueur et de flexibilité variable entre des éléments essentiellement mobiles l'un par rapport à l'autre.
Alors que dans les systèmes classiques la course
et la flexibilité sont exclusivement des caractéristiques du vecteur élastique et de la position de ses points d'attache, l'invention est un nouveau type de suspension qui est caractérisé par le fait qu'au moyen d'un dispositif mécanique rigide ou même élastique, on introduit en fonction du degré de déformation du système de suspension une variation de la position d'un
ou même des points d'attache du vecteur élastique et cela par rapport à leur position sans contrainte, considérée comme point de repère dans l'espace.
Cette modification de position d'un ou des points d'attache du vecteur élastique lors de la déformation est appliquée dans un sens et une amplitude tels que conjugués au déplacement dû à la déformation elle-même, l'on peut ajuster selon l'usage désiré, la réaction et même la course (dans les limites mécaniques) de l'ensemble du mécanisme de suspension et d'amortissement.
III. Applications
Pour mieux faire comprendre l'invention, celle-ci est décrite maintenant sur la base des dessins schématiques annexés qui ne sont toutefois que des cas particuliers destinés à expliciter l'exposé de l'invention fait ci-dessus.
<EMI ID=1.1>
tionnelles
L'invention appliquée en suspension arrière de motocycle est constituée du mécanisme décrit ci-dessous.
Le mécanisme de suspension et d'amortissement n'est plus constitué comme dans les mécanismes traditionnels d'un triangle articulé composé d'un segment compressible, mais est composé d'un quadrilatère articulé qui comprend deux vecteurs de longueur réglable, un vecteur de longueur réglable rigide ou déformable et deux points de fixation au cycle, ces points étant disposés variablement selon l'effet recherché (voir réglages III.b). La figure 1 représente un schéma d'application du dispositif de l'invention : le point A est dans ce cas
(voir réglages) le point d'attache supérieur au cadre (le cas échéant on peut utiliser le point d'attache anciennement point
<EMI ID=2.1>
- Le vecteur AC réglable (position du pivot C par rapport à B) joue le rôle de biellette pivotant autour de A et articulée en C au levier CD vecteur réglable rigide ou déformable articulé également en D. - Le segment XY est constitué des bras de base arrière (il faut noter que le dispositif s'applique dans ce cas de part et d'autre du motocycle). Le point X, point d'oscillation de la base arrière est également le point d'attache inférieur du dispositif. Le point Y est la position de l'axe de roue arrière.
Le vecteur BE articulé en B et en E représente le vecteur compressible de la suspension. Le vecteur DE sur XY est
un vecteur de longueur réglable en ce sens que le pied du vecteur CD peut être déplacé de X à E moyennant le réglage éventuel (voircourse) de la longueur de CD.
<EMI ID=3.1>
Selon le réglage désiré, il faut appliquer aux têtes ou aux pieds, dans ce cas (figure I) aux têtes des vecteurs de compression BE, une trajectoire telle que en fonction de l'écrasement de la suspension, l'on modifie la réaction générale du dispositif dans le sens désiré. Le déplacement des têtes d'amortisseurs dont il est question ci-dessus est déterminé d'une part par les dimensions et les positions des éléments mécaniques (vecteurs) du dispositif et d'autre part par une fonction du déplacement de l'organe suspendu (roue arrière
dans ce cas), cette fonction étant introduite par la liaison CD. Le dispositif de l'invention est en fait une suspension comprenant une chaîne de réaction.
Pour synthétiser le fonctionnement, lorsque la base arrière du véhicule se trouve sollicitée et remonte en comprimant les vecteurs de compression BE, le levier CD est repoussé par la base arrière et provoque une remontée déterminée du point B suivant l'arc de cercle de rayon AB ; cette remontée du point B introduit une certaine compensation de la compression des organes de suspension et cela tout le long de la course et selon une multiplicité de réglage qui est décrite ci-dessous.
Ainsi :
1) les dimensions de la biellette ont une grande importance ;
d'une part, le rayon AB détermine l'importance de la compensation et d'autre part la distance BC est également extrêmement importante en ce sens que plus C sera éloigné de B moins les déplacements du point B seront importants pour un même déplacement de C.
En pratique, il est très aisé par exemple de rendre la position du pivot C réglable.
2) Figure 2. Pour des dimensions déterminées à la biellette AB
et pour une position déterminée au repos, il est très facile d'obtenir une variation importante de la compensation en déplaçant la position du pied D du levier CD de X en E et cela moyennant l'ajustement de la longueur de CD.
On comprend que plus on avancera X vers E plus l'effet de compensation de nul à X sera plus important au E (fictivement).
3) Figure 3 a et b. Pour une position déterminée du point D
sur la base arrière, l'effet de compensation et même la course seront différents suivant la position de départ c'està-dire au repos du point C.
Dans la figure 3a, on peut voir que la course possible est supérieure par rapport à la figure 3b.
D'autre part, dans la figure 3a, la remontée du point C suivant la circonférence de rayon AC s'accompagne jusqu'à la position horizontale de AC d'une progression vers l'avant qui augmente l'effet de compensation au début de course, le point C devant remonter d'autant plus vite dans cette configuration des positions AC et CD.
Dans la figure 3b, la position de départ (au repos) de la bielette AC est horizontale et on comprend en suivant le même raisonnement que précédemment que la compensation sera moins forte et répartie différemment.
4) Le dispositif caractéristique de l'invention ainsi que ses
possibilités expliquées en 1, 2, 3 précédemment, peut être également utilisé de telle sorte que l'effet de compensation ne soit plus une décompression mais une compression complémentaire.
Ainsi, la figure 4 illustre ce cas, le point d'oscillation de la biellette se trouve entre le point d'application du vecteur compressible du dispositif de suspension et du levier CD exerçant la compensation qui est dans ce cas une compression complémentaire du vecteur compressible.
La figure 4b illustre une autre possibilité de la compensation en compression complémentaire.
5) La figure 5 schématise une possibilité complémentaire de
compensation en décompression maximum, effet le pied D du vecteur DC subit les déplacements angulaires maximum au bout de base arrière.
6) La figure 6 représente une solution encore plus sophistiquée
du dispositif de l'invention. Elle consiste à ce que le levier CD soit non seulement de longueur réglable mais au lieu d'être rigide, d'être plutôt compressible.
Ce dispositif permettrait de diminuer instantanément l'effet de la compensation lors de sollicitations trop brutales.
Une autre destination de cet aménagement pourrait être de limiter la compensation à une portion déterminée de la course en butant par exemple la biellette à partir d'une position déterminée, le supplément de déplacement du levier CD pour la course restante étant absorbé par la partie compressible du levier CD.
Remarques :
1) pour la compréhension des figures de 1 à 6, il faut noter
que la dénomination des schémas par des lettres a gardé
<EMI ID=4.1>
2) toutes les figures sont des représentations schématiques
qui ne limitent en rien la répartition des pivots, les longueurs d'organes et même les formes, on peut très bien concevoir une biellette qui ne serait pas droite mais
coudée etc...
IV. Usage de l'invention dans les suspensions de type central,
aux systèmes à torsion, aux dispositions triangulées tels que véhicules automobiles et autres usages.
IV.a. Le dispositif de l'invention et ses potentialités de réglage trouve également sa raison d'être dans les dispositifs de suspension où l'on soumet l'élément déformable à des déformations réduites par rapport aux déplacements appliqués dans les dispositifs traditionnels.
Pour rentrer dans le détail, on peut d'ailleurs dire que le contrôle du débattement des suspensions par une course réduite du vecteur compressible nuit à la précision du contrôle de l'organe suspendu.
Dans cette optique, le contrôle du déplacement réduit par le dispositif de suspension de l'invention donnera grâce à l'adaptabilité de l'effort de réaction, une précision supérieure du contrôle des débattements et de la réaction le long de la course.
La figure 7 représente un schéma d'utilisation avec le réglage en compression complémentaire.
<EMI ID=5.1>
Dans les types de suspension à torsion, le dispositif de suspension de l'invention peut également être monté avec succès ; toutefois étant donné que les déplacements relatifs
des extrémités du pied et de la tête des organes élastiques de la suspension se déplacent angulairement sur un même axe et compte tenu de l'éloignement des plans du pied et de la tête
de l'arbre de torsion, le dispositif mécanique de compensation doit être adapté à la configuration générale. Ainsi si dans certains cas il sera toujours possible d'adapter une compensation par levier, la solution la plus pratique consiste à utiliser un système de compensation co-axial comme par exemple figures 8a
<EMI ID=6.1>
planétaire ".
<EMI ID=7.1>
<EMI ID=8.1>
de réaction est C par l'intermédiaire du dispositif de compensation à engrenages, lequel reçoit la commande de compensation par le tube D.
<EMI ID=9.1>
Lors de la description de l'invention, l'aspect pratique à particulièrement été attiré sur l'utilisation de l'invention pour les suspensions arrières de motocycles.
Il faut bien noter que l'invention trouve son application dans tous les domaines. Le secteur des suspensions automobiles est par conséquent également concerné par l'invention.
Les figures 9a et 9b montrent l'adaptation de l'invention sur les montages triangulés des roues indépendantes de véhicules automobiles.
On voit à la figure 9a, un montage triangulé très répandu composé de deux triangles articulés dont le triangle inférieur prend appui sur le ressort schématisé.
Le dispositif de suspension de l'invention est réalisé par le montage du triangle inférieur, sur les biellettes AB lesquelles sont actionnées par le levier BC (usage en décompression). On remarquera qu'en choisissant convenablement les positions de repos, on pourrait même obtenir pour les suspensions avant la compensation du pinçage et du carrossage qui varient lors du débattement des suspensions (figure 9b)
REVENDICATIONS
1) Tout dispositif de suspension et d'amortissement qu'il soit
à ressort, hydraulique, pneumatique, à gaz, à graisse caractérisé par le fait qu'au moyen d'un dispositif mécanique élastique ou rigide, réglable ou non, qui entre en action sans la déformation de la suspension, l'on exerce une variation continue ou non, constante ou non, de la position des points d'attache du ou des vecteurs élastiques du dispositif de suspenrion et, ou d'amortissement.
2) Dispositif de suspension et ou d'amortissement caractérisé