Véhicule automobile avec suspension pneumatique.. La présente invention a pour objet un véhicule automobile avec suspension pneu matique.
Dans ce véhicule, au-dessus de chaque roue, la suspension est constituée par au moins un cylindre dans lequel se meut un piston, l'un des .deux étant relié au châssis du véhi cule et l'autre à l'essieu de la roue,. ce cylindre comportant des moyens pour permettre l'ad mission d'un fluide comprimé dans son in térieur, lorsque le piston approche d'une de ses positions extrêmes et pour permettre l'é chappement de ce fluide, lorsqu'il approche de sa position extrême opposée, l'admission et l'échappement étant fermés lorsque le piston occupe dans le cylindre une position moyenne.
Le dessin annexé montre à titre d'exemple des vues de différentes parties d'un véhicule établi suivant l'invention.
La. fig. 1 montre schématiquement une coupe verticale d'une forme d'exécution du dispositif de suspension pneumatique; La fig. 2 est une vue clé côté d'une autre forme d'exécution avec parties en coupe; La fig. 3 montre à plus grande échelle une coupe verticale à travers le cylindre de . la .fig. 2; La fig. 4 est une vue schématique d'un châssis de véhicule automobile établi suivant l'invention; La fig. 5 est une vue en plan partielle représentant un mode de liaison de l'essieu arrière et<B>du</B> châssis.
" Ainsi que le montre la fig. 1, le dispositif de suspension d'un véhicule établi suivant l'invention, présente pour chaque extrémité d'essieu 6 un cylindre 1, figé au châssis 2 et dans lequel se déplace un piston 3 solidaire d'une tige 4 qui traverse un presse-étoupe 5 fixé dans le fond inférieur du cylindre -1.
La. tige 4 est reliée à l'essieu 6- par une bielle 7.
Le cylindre 1 est muni, à sa partie su- périeure, d'un organe de commande pour l'a-d- mission dans son intérieur, d'air comprimé; cet organe étant constitué par exemple par une soupape 8.
Cette soupape 8, qui présente une tige 9- pénétrant d'une certaine longueur à l'intérieur du cylindre 1, permet de mettre en communi cation ledit cylindre avec un réservoir d'air comprimé 10 lorsqu'elle est soulevée.- Normalement, elle est appliquée sur son siège par la pression de l'air contenu dans le réservoir 10, qui est ' alimenté constamment par exemple par un compresseur.
Enfin, la paroi du cylindre 1 est percée, dans sa. partie inférieure, de deux orifices II et 12 débouchant clans l'atmosphère.
Ce dispositif de suspension fonctionne de la manière suivante: Le véhicule auquel il est adapté étant à l'arrêt et le réservoir d'air 10 étant vide, le piston 3 est à fond de course en haut.
Sa face supérieure repousse donc la tige 9 de la soupape 8, de sorte que cette dernière est ouverte.
Lorsque le compresseur est mis en marche, l'air comprimé pénètre dans le cylindre 1 et, lorsque la pression est suffisante, il repousse le piston 3 vers le bas.
Lorsque le piston est descendu d'une quan tité suffisante pour ne plus agir sur la tige 9 de la soupape 8, cette dernière retombe sur son siège sur lequel elle reste appliquée, par la pression de l'air comprimé dans le réservoir 10, et elle interrompt l'arrivée de l'air com primé dans le cylindre 1.
Si le véhicule se déplace sur une route parfaitement unie, le piston 1 prend, lorsque la soupape 8 est fermée, une position telle que la pression de l'air sur sa face supérieure équi libre exactement la charge que supporte le cylindre.
Cette position d'équilibre du piston 1 dépend évidemment de la quantité d'air comprimé contenue au-dessus du piston, dans la partie supérieure du cylindre, et de-la charge sup portée par ce dernier.
Si, au contraire, le véhicule se déplace sur une route présentant des inégalités, le piston se déplaçant suivant le mouvement vertical de l'essieu s'élève ou s'abaisse suivant les d6ni- vellations ou aspérités du sol et oscille, par conséquent. avec une amplitude variable, au dessus et au-dessous de sa position d'équilibre.
Tant que ces déplacements maintiennent la position d'équilibre du piston à. une hauteur suffisamment élevée dans le cylindre, ce piston soulève de temps à autre la tige 9 de la soupape 8 et permet à chaque fois l'intro duction d'une certaine quantité d'air com primé dans le cylindre 1.
La position d'équilibre du piston s'abaisse de plus en plus jusqu'au moment où il ne vient plus heurter la tige 9. Le dispositif fonctionne alors comme un simple ressort.
Si, par suite de déplacements plus grands, ou si une fuite diminue la quantité d'air com primé contenu dans le cylindre, le piston sou lève, pendant ses oscillations, la soupape 8 qui introduit de l'air comprimé dans ledit cylindre et fait descendre la position d'équi libre du piston.
Si, pour une raison quelconque, diminution de la charge, par exemple, la position d'équi libre du piston descend, ce piston découvre de temps à autre l'orifice II et laisse chaque fois échapper une certaine quantité d'air comprimé jusqu'à ce que la position d'équilibre dudit piston soit revenue vers le milieu du cylindre.
On voit donc que<B>la</B> soupape 8, d'une part, et l'orifice 11, d'autre part, tendent constam ment à ramener la position d'équilibre du piston vers le milieu du cylindre quelles que soient les causes qui tendent à l'en écarter.
La pression dans la partie inférieure du cylindre ne varie pas pendant les oscillations du piston, car cette partie inférieure est en communication avec l'atmosphère par le second orifice 12.
Si, pour une raison quelconque, un trou profond sur la route, par exemple, le piston descend vers le bas du cylindre, il feigne ce second orifice 12 et comprime l'air entre sa face inférieure et le fond du cylindre 1. La pression de .cet air croissant sans limite, freine la descente du piston qui ne pourra venir heurter le fond inférieur.
Avec le dispositif décrit ci-dessus et re présenté à la. fig. 1, le piston 3 pourrait, dans le cas d'un cahot très violent, être poussé vers le haut avec une force telle que, après avoir ouvert la soupape 8, il continue à s'élever et comprime l'air situé au-dessus de lui à une pression supérieure à celle du réservoir d'air comprimé 10, ce qui provoquerait le reflux d'une certaine quantité d'air du cylindre 1 dans ledit réservoir.
Le dispositif représenté aux fig. 2 et 3 permet d'éviter cet inconvénient. Dans ce cas, la soupape 8, au lieu de mettre directement en communication le réservoir d'air comprimé 10 avec le cylindre 1 comme il a été indiqué en référence à la fig. 1, fait communiquer ce réservoir avec une chambre intermédiaire annulaire 13 constituée, ainsi qu'on le voit fig. 3, par un double fond supérieur du cylindre 1 et pourvue d'une soupape 14, s'ouvrant vers l'intérieur du cylindre et s'opposant au reflux <B>de</B> l'air dudit cylindre vers le réservoir 10.
Ce dispositif permet également d'utiliser un compresseur fournissant de l'air à une pres sion inférieure à celle nécessitée par le dis positif représenté fig. 1, car lorsque le piston 3 soulève la soupape 8, la chambre 13 se rem plit d'air comprimé et, lorsque le piston re descend, la pression de l'air contenu dans le cylindre s'abaisse et provoque l'ouverture de la soupape 14 et la pénétration dans le cy lindre 1. de l'air comprimé contenu clans la chambre 13.
Dans cette forme de réalisation, la, paroi du cylindre 1 est également percée d'un ori fice 15 qui met en communication ledit cy lindre avec une chambre 16.
Cette chambre 16 a pour but d'augmenter la douceur de la suspension, tant que les dé placements du piston au-dessus et au-dessous de la, position médiane ne sont que de faible amplitude, en diminuant la variation de la pression pour un déplacement donné du piston.
Lorsque le piston 3 recouvre en s'élevant l'ouverture 15, la chambre 16 ne joue plus aucun rôle de sorte que la pression de l'air contenu. dans le cylindre 1 peut s'élever assez rapidement et amortir l'élévation dudit piston; la. suspension devenant de plus en plus dure vers les fonds de côurse.
Le piston 3 est pourvu d'un rebord 17, dans lequel sont logés des segments 18; la tige 4 de ce piston est creuse et de grands dia- mètre et présente, dans sa-partie inférieure, un logement pour une rotule 19 d'une bielle 7.
Cette tige 4 coulisse à frottement doux clans un cylindre 20, porté par le fond in férieur du cylindre 1, et qui est garni de segments d'étanchéité 21 entourant la tige creuse 4 ,du piston.
Ce cylindre 20 est fermé, à sa partie in férieure,. par une plaque coulissante 22 en tourant la bielle 7 et reliée audit cylindre par une gaine en cuir 23 s'opposant à la pénétra- ?-ion, dans l'appareil, de la boue et de la. pous sière (fig. 2).
Deux autres gaines semblables 24, con tenant de la graisse, protègent les rotules 19 et 38 de la bielle 7.
Dans cette forme d'exécution, la section de l'orifice d'échappement 11 est réglable à volonté au moyen d'une vis à pointeau 25; cet orifice débouche, ainsi -que l'orifice infé rieur 12, dans une chambre 26 de laquelle l'air s'échappe par un conduit 27.
Le graissage des dilverses parties du. cylin dre 1 peut être réalisé d'une manière très sim ple en faisant décrire à lair un cycle fermé sui vant la disposition représentée schématique ment à la fig. 4.
Suivant cette disposition, quatre tuyaux d'échappement 27 de quatre cylindres 1 dé bouchent dans un réservoir 10a dans lequel un compresseur 28 aspire de l'air, le refoulant ensuite dans le réservoir 10 qui est relié d'autre part, à chacune des chambres de sou pape 8 par un conduit 29.
Un orifice 30, disposé sur le réservoir loa et constamment ouvert sert à compenser les pertes d'air.
Si, avec cette disposition, on introduit de temps à. autre, dans le réservoir 10a une cer taine quantité d'huile, cette dernière est aspi rée par le compresseur 28 et refoulée ,dans le réservoir 10 d'où elle est entraînée peu à peu par l'air circulant dans les conduits 29 reliant ledit réservoir 10 aux chambres à soupape 8.
0n pourrait de même renverser la. posi tion des organes de l'appareil de suspension, c'est-à-dire rendre le piston solidaire du châs sis et le cylindre solidaire de l'essieu; dans ce dernier cas, l'organe de contrôle de l'ad mission de l'air comprimé ainsi que la sou pape de distribution 14 et la chambre 13 seraient portés par le piston.
Le véhicule automobile établi suivant l'invention comprend en outre un autre dis positif destiné à transmettre au châssis les efforts de poussée ou de freinage des roues et à s'opposer aux déplacements latéraux des essieux.
Ce dispositif, dont une forme de réalisa tion est représentée à titre d'exemple à la fi-. 5, consiste à munir les essieux 6 de deux bielles de poussée 32, articulées respective ment à leurs extrémités, autour desdits essieux et d'un axe 35 fixé au châssis 2: Ces bielles peuvent s'opposer par leur ri gidité même aux déplacements latéraux de l'essieu, et elles sont renforcées par deux autres bielles 34.
Les bielles 32 et 34 sont fixées, d'une part, à. un collier 35 dans lequel peut tourner l'es sieu, et, d'autre part, à un tube 36 au moyen des colliers 37; ledit tube 36 pouvant tour ner autour de l'axe 33 solidaire du châssis.
Pour l'essieu arrière, une bielle de réaction empêche l'essieu de tourner dans les colliers 37 sous l'influence du couple des engrenages du pont arrière.
Afin de gagner de la hauteur, la bielle 32 peut être articulée au moyen de la rotule 38 sur le collier 36, comme il est représenté fi-. 2, au lieu d'être reliée à l'essieu.
Les bielles 32 et 34 peuvent être consti tuées par des lames d'acier, pour pouvoir se tordre légèrement, lorsqu'une roue s'élève plus (lue l'autre et que l'essieu n'est plus parallèle aux axes 33.
Motor vehicle with pneumatic suspension. The present invention relates to a motor vehicle with matic tire suspension.
In this vehicle, above each wheel, the suspension consists of at least one cylinder in which a piston moves, one of the two being connected to the chassis of the vehicle and the other to the axle of the wheel,. this cylinder comprising means for allowing the admission of a compressed fluid into its interior, when the piston approaches one of its extreme positions and to allow the escape of this fluid, when it approaches its position extreme opposite, the intake and the exhaust being closed when the piston occupies a middle position in the cylinder.
The accompanying drawing shows by way of example views of different parts of a vehicle built according to the invention.
Fig. 1 schematically shows a vertical section of an embodiment of the pneumatic suspension device; Fig. 2 is a key side view of another embodiment with parts in section; Fig. 3 shows on a larger scale a vertical section through the cylinder of. the .fig. 2; Fig. 4 is a schematic view of a motor vehicle chassis established according to the invention; Fig. 5 is a partial plan view showing one mode of connection of the rear axle and <B> of the </B> chassis.
"As shown in Fig. 1, the suspension device of a vehicle established according to the invention, has for each end of axle 6 a cylinder 1, fixed to the frame 2 and in which moves a piston 3 integral with 'a rod 4 which passes through a stuffing box 5 fixed in the lower bottom of cylinder -1.
The rod 4 is connected to the axle 6 by a connecting rod 7.
The cylinder 1 is provided, at its upper part, with a control member for the intake in its interior of compressed air; this member being constituted for example by a valve 8.
This valve 8, which has a rod 9- penetrating a certain length inside the cylinder 1, allows said cylinder to be put into communication with a compressed air tank 10 when it is lifted. is applied to its seat by the pressure of the air contained in the reservoir 10, which is constantly supplied, for example by a compressor.
Finally, the wall of cylinder 1 is pierced, in its. lower part, two orifices II and 12 opening out into the atmosphere.
This suspension device operates as follows: With the vehicle to which it is fitted being stationary and the air reservoir 10 being empty, the piston 3 is fully upward.
Its upper face therefore pushes back the rod 9 of the valve 8, so that the latter is open.
When the compressor is started, the compressed air enters the cylinder 1 and, when the pressure is sufficient, it pushes the piston 3 down.
When the piston is lowered by a sufficient quantity to no longer act on the rod 9 of the valve 8, the latter falls back on its seat on which it remains applied, by the pressure of the compressed air in the reservoir 10, and it interrupts the flow of compressed air into cylinder 1.
If the vehicle is traveling on a perfectly level road, the piston 1 assumes, when the valve 8 is closed, a position such that the air pressure on its upper face equi free exactly the load supported by the cylinder.
This position of equilibrium of the piston 1 obviously depends on the quantity of compressed air contained above the piston, in the upper part of the cylinder, and on the sup load carried by the latter.
If, on the contrary, the vehicle is moving on a road with unevenness, the piston moving in the vertical movement of the axle rises or falls according to the unevenness or roughness of the ground and therefore oscillates. with variable amplitude, above and below its equilibrium position.
As long as these movements maintain the equilibrium position of the piston at. a sufficiently high height in the cylinder, this piston lifts the rod 9 of the valve 8 from time to time and each time allows the introduction of a certain quantity of compressed air into the cylinder 1.
The position of balance of the piston is lowered more and more until the moment when it no longer strikes the rod 9. The device then functions as a simple spring.
If, as a result of larger displacements, or if a leak decreases the quantity of compressed air contained in the cylinder, the piston lifts, during its oscillations, the valve 8 which introduces compressed air into said cylinder and makes lower the balanced position of the piston.
If, for some reason, the load decreases, for example, the equilibrium position of the piston goes down, this piston occasionally uncovers orifice II and each time lets a certain quantity of compressed air escape until that the equilibrium position of said piston has returned to the middle of the cylinder.
It can therefore be seen that <B> the </B> valve 8, on the one hand, and orifice 11, on the other hand, constantly tend to bring the equilibrium position of the piston back to the middle of the cylinder, whatever are the causes which tend to exclude it.
The pressure in the lower part of the cylinder does not vary during the oscillations of the piston, because this lower part is in communication with the atmosphere through the second port 12.
If, for some reason, a deep hole in the road, for example, the piston goes down to the bottom of the cylinder, it feigns this second port 12 and compresses the air between its underside and the bottom of cylinder 1. The pressure this air, increasing without limit, slows down the descent of the piston which cannot strike the lower end.
With the device described above and re presented in. fig. 1, the piston 3 could, in the event of a very violent bump, be pushed upwards with such force that, after opening the valve 8, it continues to rise and compresses the air located above from him at a pressure greater than that of the compressed air tank 10, which would cause the reflux of a certain quantity of air from the cylinder 1 into said tank.
The device shown in FIGS. 2 and 3 make it possible to avoid this drawback. In this case, the valve 8, instead of placing the compressed air reservoir 10 directly in communication with the cylinder 1 as has been indicated with reference to FIG. 1, communicates this reservoir with an annular intermediate chamber 13 formed, as can be seen in FIG. 3, by an upper double bottom of cylinder 1 and provided with a valve 14, opening towards the inside of the cylinder and opposing the reflux <B> of </B> the air from said cylinder towards the reservoir 10 .
This device also makes it possible to use a compressor supplying air at a pressure lower than that required by the device shown in fig. 1, because when the piston 3 lifts the valve 8, the chamber 13 fills with compressed air and, when the piston goes down, the pressure of the air contained in the cylinder is lowered and causes the opening of the valve 14 and the penetration into the cylinder 1. of the compressed air contained in the chamber 13.
In this embodiment, the wall of cylinder 1 is also pierced with an opening 15 which places said cylinder in communication with a chamber 16.
The purpose of this chamber 16 is to increase the smoothness of the suspension, as long as the displacements of the piston above and below the middle position are only of small amplitude, by reducing the variation in pressure for a given displacement of the piston.
When the piston 3 covers the opening 15 while rising, the chamber 16 no longer plays any role so that the pressure of the air contained. in cylinder 1 can rise fairly quickly and dampen the rise of said piston; the. suspension becoming harder and harder towards the courts.
The piston 3 is provided with a flange 17, in which the segments 18 are housed; the rod 4 of this piston is hollow and of large diameter and has, in its lower part, a housing for a ball joint 19 of a connecting rod 7.
This rod 4 slides with gentle friction in a cylinder 20, carried by the lower end of the cylinder 1, and which is lined with sealing rings 21 surrounding the hollow rod 4 of the piston.
This cylinder 20 is closed at its lower part. by a sliding plate 22 by rotating the connecting rod 7 and connected to said cylinder by a leather sheath 23 opposing the penetra-? -ion, in the apparatus, of the mud and the. dust (fig. 2).
Two other similar sheaths 24, containing grease, protect the ball joints 19 and 38 of the connecting rod 7.
In this embodiment, the section of the exhaust port 11 is adjustable at will by means of a needle screw 25; this orifice opens, as well as the lower orifice 12, into a chamber 26 from which the air escapes through a duct 27.
Lubrication of the various parts of the. cylin dre 1 can be produced in a very sim ple manner by having a closed cycle described in the air following the arrangement shown schematically in FIG. 4.
According to this arrangement, four exhaust pipes 27 of four cylinders 1 block in a tank 10a in which a compressor 28 sucks air, then forcing it into the tank 10 which is connected on the other hand, to each of the chambers. of his pope 8 by a conduit 29.
An orifice 30, arranged on the reservoir loa and constantly open, serves to compensate for the air losses.
If, with this arrangement, we introduce from time to. another, in the reservoir 10 has a certain quantity of oil, the latter is sucked in by the compressor 28 and discharged into the reservoir 10 from where it is gradually entrained by the air circulating in the conduits 29 connecting said reservoir 10 to valve chambers 8.
We could also reverse it. position of the components of the suspension apparatus, that is to say to make the piston integral with the frame and the cylinder integral with the axle; in the latter case, the control member for the admission of compressed air as well as the distribution valve 14 and the chamber 13 would be carried by the piston.
The motor vehicle established according to the invention further comprises another positive device intended to transmit the thrust or braking forces of the wheels to the chassis and to oppose the lateral movements of the axles.
This device, one embodiment of which is shown by way of example in fi-. 5, consists in providing the axles 6 with two push rods 32, articulated respectively at their ends, around said axles and with a pin 35 fixed to the frame 2: These rods can oppose by their rigidity even lateral movements of the axle, and they are reinforced by two other connecting rods 34.
The connecting rods 32 and 34 are fixed, on the one hand, to. a collar 35 in which the axle can turn, and, on the other hand, to a tube 36 by means of the collars 37; said tube 36 being able to turn around the axis 33 integral with the frame.
For the rear axle, a reaction rod prevents the axle from rotating in the collars 37 under the influence of the torque of the rear axle gears.
In order to gain height, the connecting rod 32 can be articulated by means of the ball 38 on the collar 36, as shown fi-. 2, instead of being connected to the axle.
The connecting rods 32 and 34 can be constituted by steel blades, in order to be able to twist slightly, when one wheel rises higher (read the other and the axle is no longer parallel to the axes 33.