EP3105071A1 - Dispositif a ressorts ayant une raideur commandee - Google Patents

Dispositif a ressorts ayant une raideur commandee

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Publication number
EP3105071A1
EP3105071A1 EP15704350.6A EP15704350A EP3105071A1 EP 3105071 A1 EP3105071 A1 EP 3105071A1 EP 15704350 A EP15704350 A EP 15704350A EP 3105071 A1 EP3105071 A1 EP 3105071A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
spring
support
rod
plate
stiffness
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP15704350.6A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Jean Marc ALLEGRE
Christophe Monteil
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
PSA Automobiles SA
Original Assignee
Peugeot Citroen Automobiles SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Peugeot Citroen Automobiles SA filed Critical Peugeot Citroen Automobiles SA
Publication of EP3105071A1 publication Critical patent/EP3105071A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60G11/00—Resilient suspensions characterised by arrangement, location or kind of springs
    • B60G11/14—Resilient suspensions characterised by arrangement, location or kind of springs having helical, spiral or coil springs only
    • B60G11/16—Resilient suspensions characterised by arrangement, location or kind of springs having helical, spiral or coil springs only characterised by means specially adapted for attaching the spring to axle or sprung part of the vehicle
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    • B60G17/02—Spring characteristics, e.g. mechanical springs and mechanical adjusting means
    • B60G17/021—Spring characteristics, e.g. mechanical springs and mechanical adjusting means the mechanical spring being a coil spring
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    • F16F1/02—Springs made of steel or other material having low internal friction; Wound, torsion, leaf, cup, ring or the like springs, the material of the spring not being relevant
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    • F16F1/12—Attachments or mountings
    • F16F1/121—Attachments or mountings adjustable, e.g. to modify spring characteristics
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16F1/128—Attachments or mountings with motion-limiting means, e.g. with a full-length guide element or ball joint connections; with protective outer cover
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    • F16F1/13—Attachments or mountings comprising inserts and spacers between the windings for changing the mechanical or physical characteristics of the spring
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    • F16F3/02—Spring units consisting of several springs, e.g. for obtaining a desired spring characteristic with springs made of steel or of other material having low internal friction
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    • B60G2500/00—Indexing codes relating to the regulated action or device
    • B60G2500/20—Spring action or springs
    • B60G2500/22—Spring constant

Definitions

  • the field of the invention relates to a spring device with variable stiffness for a motor vehicle suspension, in particular comprising two springs of distinct stiffness.
  • the suspension carries the load of the motor vehicle and also ensures the vertical comfort of the vehicle by filtering unevenness of the road.
  • Conventional mechanical suspensions comprise a device with a spring whose end turns are secured to supports. These suspensions have a linear stiffness and the adjustment is adapted to obtain a compromise of comfort with respect to the holding of the body.
  • the suspension of a sports car is configured to promote handling at the expense of comfort, while a family vehicle sees the comfort of the cashier.
  • Hydropneumatic suspensions are also known which make it possible to modify both the stiffness and the damping.
  • This solution has the disadvantage of being difficult to implant on a vehicle in comparison with a classical mechanical solution. Its cost is also higher.
  • Patent document FR2677929B1 describes, in FIG. 8, a shock absorber with two springs whose respective stiffness of each spring is different.
  • This device makes it possible to modify the equivalent stiffness of the damper by eliminating the action of the spring R30 having the lowest stiffness. The elimination is operative when the compression of the spring R30 is such that the support 32 of the spring R30 is constrained by a stop 33. The compression of this spring then stops, only the upper stiffness spring R20 supporting the increase of load.
  • this system has the disadvantage of the impossibility of controlling the variation of the equivalent stiffness of the spring device. Indeed, it is predetermined by the crushing stroke imposed by the position of the stop 33 on the guide rod disposed within the springs.
  • An object of the invention is to provide a spring device whose stiffness can be controlled manually or automatically to accommodate a larger number of life situations.
  • the invention relates to a spring-loaded device controlled for a motor vehicle suspension comprising a spring, a first support secured to a first end turn of the spring, a second support secured to a second end turn of the spring, at least one guide rod for coupling the first and second supports and allow displacement of the second support during deformation of the spring.
  • the second support comprises a body forming an electromagnet, a ferromagnetic plate facing the body and movable relative to the body and a clamping means of the rod, the body, the plate and the clamping means being arranged so that the body is able to exert a magnetic force on the plate to actuate the clamping means to prevent movement of the second support along the rod.
  • the rod is integral with the first and second supports outside the circumference of the spring, the second support having a guide cylinder through which the rod.
  • the clamping means is an annular washer to the rod, deformable and positioned so that the plate and the body are able to deform the washer by a pressure resulting from the magnetic force to operate the clamping force on the rod.
  • the second support further comprises means for spacing the plate and the body to allow the second support to move.
  • the clamping means is integral with the body of the second support.
  • the device also comprises a second spring concentric with the first spring, the second spring being secured to the first support by a first end turn and to a third support by a second end turn, the rod being coupled only to the first and second supports among the three supports.
  • the device comprises at least two guide rods for securing the first and second supports, each of the rods comprising a clamping means.
  • the invention relates to a motor vehicle comprising any one of the variants of the spring device.
  • the stiffness of the spring device according to any one of the preceding variants.
  • the method comprises the following successive steps:
  • the equivalent stiffness is controlled at will by a predetermined and flexible strategy, dependent on information recorded by sensors or on command of the driver.
  • the equivalent stiffness is not dependent on a compression level of the spring. A greater number of rolling situations is thus covered by a suitable stiffness.
  • Figure 1 shows an embodiment of a device with two springs with equivalent stiffness controlled according to the invention.
  • FIG. 2A represents a detailed view of the lower support of the spring having means for blocking its action.
  • the view represents the moment of activation of the magnetic field preceding the spring lock.
  • Figure 2B shows the same view of the lower support as Figure 2A. It represents a life situation when the clamping force is operative to lock the spring.
  • the spring device 1 as described in the embodiment of Figure 1 comprises two springs, a lower spring 11 and an upper spring 15. Each of the springs is secured at its ends by a support.
  • the lower spring 11 is secured by its lower turn to the lower support 12 and by its upper turn to the upper support 10.
  • the upper support 10 is an intermediate piece providing the connection between the lower spring 11 and the upper spring 15. The upper spring 15 is thus secured by its lower turn to the support 10 and by its upper turn to the upper support 16.
  • the upper support 16 is in the form of a disc covering the circumference of the spring 15. This disc may have a central opening then forming a cylinder, the spring 15 then resting on the edge of the cylinder.
  • the lower support 12 may be in the form of a disc or in this embodiment is in the form of a cylinder, the spring 11 resting on the edge of the cylinder.
  • the support 12 is composed of a cylindrical body coupled on its outer face with a plate of the form of a disk open at its center. The plate and the body are connected by a holding pin 124 of the plate. The support 12 will be described in more detail in the following description to present the locking means of the spring 11.
  • guide rods 13 are secured to support 10 on the one hand and on the other hand at the lower support 12.
  • One end of a rod 13 is fixedly mounted on the support 10 by a link 18, while the other end is mounted by a movable link 17 to the support 12 by means of a guide cylinder of the support lower 12.
  • a rod 13 crosses and slides inside the support guide cylinder 12 when the latter, free, allows to obtain the most flexible stiffness.
  • the spring device 1 comprises three rods 13 distributed over the periphery of the spring device 1 and coupled by pairs of links 18 and 17 each.
  • the guide cylinders of the connection 17 are preferably distributed around the periphery of the lower support 12, the rods then being positioned outside the periphery of the spring 11.
  • the fixed links of the rods 13 on the support 10 are distributed. on the periphery of the cylinder 10.
  • the guide rods cover the length of the spring 11 only, and are therefore delimited in length by the support 10 and the support 12. These serve only to lock the spring 11.
  • the guide rods can cover the length of the two springs and be integral with three supports.
  • the links 18 and 17 are distributed so as to position their barycentre on the central axis of the spring 11, the three links of the sets 18 and 17 form an isosceles triangle on the surface of the body of the support 10 and support 12 respectively.
  • other configurations may be provided in number of rods and positioning to guide and lock the spring 11.
  • the guide rods 13 and mobile link 17 allow the movement of the support 12 along the axis of the rods.
  • the spring 11 is operative and can be compressed when a force is exerted on the support 12.
  • the springs 11 and 15 are concentric.
  • the spring 15 is defined by a lower circumference of the spring 11, thus allowing it to be positioned partially inside the spring 11.
  • Suitable supports, in the form of annular folds and curved inside the cylinder of the support 10, allow the supporting the upper coil of the spring 11 around the lower coil of the spring 15. This overlapping configuration of the springs 11 and 15 reduces the length of the spring device.
  • the springs 11 and 15 may be concentric and of the same circumference.
  • the spring device 1 then has springs positioned one above the other, without overlap.
  • the intermediate piece 10 then has a shape adapted to this configuration.
  • the spring 11 has a stiffness lower than the stiffness of the spring 15.
  • the suspension debates the two springs are operative and the support 12 slides around the rods 13.
  • the equivalent stiffness of the device to springs is equivalent to a system of two springs in series.
  • FIG. 2A describes a partial section of the lower support 12 as well as the guide rod 13.
  • the life situation corresponds to the instant of control of variation of the equivalent stiffness of the spring device 1.
  • the two springs 11 and 15 are operative and an inhibition control of the spring 11 is controlled.
  • the support 12 comprises a body 121 formed of a ferromagnetic material, a plate 122 covering the body 121, an electric coil 123 and a clamping means 126 of the rod 13.
  • the plate 122 is also formed of a ferromagnetic material. This is maintained positioned at a distance of a few millimeters from the body 121 to promote the channeling of a magnetic force between the plate 122 and the body 121. This distance is also called gap.
  • the body 121 comprising a coil 123 embedded inside the body forms an electromagnet.
  • a magnetic field 129 is generated and channeled into the gap creating magnetic forces 128 operating a rimpedement of the plate 122 to the body 121.
  • Plus l ' air gap is low, and the greater the magnetic stress is important.
  • the gap is therefore chosen to be preferably about 1mm.
  • a holding pin 124 is also provided to hold the plate 122 facing the body 121.
  • the pin 125 passes through the plate 122 through an opening open on the lower outer face and opening through the inner face to an orifice in the body 121.
  • the holding pin 124 is connected to the body 121 by contact in the orifice of the body 121.
  • a return spring 125 makes it possible to exert a restoring force to hold the plate 122 at a distance from the body 121. This distance corresponds to the gap between the body 121 and the plate 122.
  • the return spring 125 also facilitates the detachment of the plate 122 of the plate 121 when the magnetic field 129 is inhibited, releasing the constraint of the washer on the rod 13 .
  • the guide rod 13 passes through the body 121 and the plate 122 by a cylinder 127 of the mobile link 17.
  • the cylinder 127 allows the sliding of the support 12 along the rod.
  • a clamping means 126 of the rod is positioned between the body 121 and the plate 122 so that it can be crushed by the body 121 and the plate 122.
  • This is a Belleville type washer whose diameter interior decreases when crushed.
  • the washer is annular around the rod 13.
  • it is dimensioned so that the diameter of the rod is adjusted to the inner diameter of the washer.
  • the washers 126 are distributed along the circumference of the support 12 in order to exert several clamping points on the rods 13. This makes it possible to improve the distribution of the clamping force and to reduce the clamping forces of each of the points, with regard to a solution with a single locking point as described in the state of the art.
  • the magnetic force 128 is adapted to this distribution of the clamping points on the support 12 to prevent its movement in the majority of rolling situations.
  • clamping means being secured to the support 12, it can be blocked at any time during a rolling situation, unlike the solution of the state of the art which blocks the spring only when the crushing exceeds a predefined crushing by the position of the stop.
  • FIG. 2B shows the clamping life situation of the rod 13 by the washer 126 of the support 12, causing the spring 11 to be inhibited.
  • the magnetic field 129 causes the washer 126 to be crushed by bonding the plate 122 on the body 121. Consequently, the washer exerts an annular clamping force on the rod 13, and the support 12 remains stationary relative to the support 10. The clamping force is exerted at three points of the support circumference 12. The spring 11 then no longer exerts its flexibility function.
  • the support 10, the support 12 and the rods 13 form a rigid assembly inhibiting the function of the spring 11. Only the spring 15 is operative. The latter having a stiffness greater than that of the spring 11, the equivalent stiffness of the spring device 1 is greater in this configuration.
  • the spring device 1 can be controlled by an equivalent stiffness control device.
  • the control device comprises means for recording rolling information, for example trajectory sensors, sensors for measuring suspension travel, vertical acceleration sensors for the wheels or the body, steering angle sensor, or information drivers initiated by the driver, for example a request to change the equivalent stiffness.
  • the control device prepares a request for driving the electromagnet of the support 12 of the spring device 1.
  • a first request orders the locking of the spring 11 and a second request orders the release of the spring 11.
  • the first request controls the generation of an electric current in the coil 123 of the support 12.
  • the electromagnet then generates the magnetic field 129 for operating the clamping force.
  • the second request commands the stop of the electric current in the coil 123, ending the clamping force.
  • the spring device 1 with controlled stiffness makes it possible, on request, to adapt the equivalent stiffness and to effectively address the stiffness equivalent to the rolling situations. The compromise of comfort and cash handling adapts well to the various situations of life of the vehicle.
  • the invention is particularly suitable for motor vehicles having electromechanical means for controlling an electric current sufficient to control an electromagnet.
  • the control device makes it possible to improve the comfort and ride ratio of a motor vehicle during driving and reactivity in response to a control of variation of stiffness.

Landscapes

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Abstract

L'invention concerne un dispositif à ressorts (1) à raideur commandée pour un véhicule automobile. Le dispositif (1) comprend un support (12) d'un ressort (11) comprenant un corps magnétique, de type électro-aimant, et une plaque magnétique pour actionner un moyen de serrage du support le long d'une tige de guidage (13). Le corps magnétique peut être piloté pour générer une force magnétique actionnant le moyen de serrage. L'ensemble peut ainsi bloquer le ressort (11) et adapter la raideur du dispositif (1) en fonction d'informations de roulage

Description

DISPOSITIF A RESSORTS AYANT UNE RAIDEUR COMMANDEE
Le domaine de l'invention concerne un dispositif à ressorts à raideur variable pour une suspension de véhicule automobile, notamment comprenant deux ressorts de raideur distincte .
La suspension porte la charge du véhicule automobile et assure également le confort vertical du véhicule en filtrant les inégalités de la route. Les suspensions classiques mécaniques comprennent un dispositif à un ressort dont les spires d'extrémité sont solidaires à des supports. Ces suspensions ont une raideur linéaire et le réglage est adapté pour obtenir un compromis de confort par rapport à la tenue de la caisse.
La suspension d'un véhicule automobile sportif est configurée pour favoriser la tenue de route au détriment du confort, tandis qu'un véhicule familial voit le confort privilégié à la tenue de caisse.
Il existe des suspensions de véhicule utilisant un amortissement variable où l'amortissement est piloté en fonction des informations relevées par des capteurs afin de s'adapter aux différentes situations de vie. Ces suspensions sont souvent associées à un dispositif à ressort métallique linéaire, qui de fait limite le potentiel du compromis entre le confort et la tenue de caisse.
On connaît également des suspensions hydropneumatiques qui permettent de modifier à la fois la raideur et l'amortissement. Cette solution présente le désavantage d'être difficilement implantable sur un véhicule en comparaison d'une solution mécanique classique. Son coût est également supérieur .
On connaît le document brevet FR2677929B1 décrivant en figure 8 un amortisseur à deux ressorts dont la raideur respective de chaque ressort est différente. Ce dispositif permet de modifier la raideur équivalente de l'amortisseur en éliminant l'action du ressort R30 ayant la raideur la plus faible. L'élimination est opérante lorsque la compression du ressort R30 est telle que l'appui 32 du ressort R30 est contraint par une butée 33. La compression de ce ressort s'interrompt alors, seul le ressort de raideur supérieure R20 supportant l'accroissement de la charge.
Cependant, ce système a pour inconvénient l'impossibilité de commander la variation de la raideur équivalente du dispositif à ressorts. En effet, celle-ci est prédéterminée par la course d' écrasement imposée par la position de la butée 33 sur la tige de guidage disposée à l'intérieur des ressorts.
Un objectif de l'invention est de proposer un dispositif à ressorts dont la raideur peut être commandée manuellement ou automatiquement afin de s'adapter à un plus grand nombre de situations de vie.
Plus précisément, l'invention concerne un dispositif à ressorts à raideur commandée pour une suspension de véhicule automobile comportant un ressort, un premier support solidaire à une première spire d'extrémité du ressort, un deuxième support solidaire à une deuxième spire d'extrémité du ressort, au moins une tige de guidage pour coupler les premier et deuxième supports et permettre un déplacement du deuxième support lors d'une déformation du ressort. Selon l'invention, le deuxième support comprend un corps formant un électro-aimant, une plaque ferromagnétique en regard du corps et mobile par rapport au corps et un moyen de serrage de la tige, le corps, la plaque et le moyen de serrage étant agencés de sorte que le corps soit apte à exercer un effort magnétique sur la plaque afin d'actionner le moyen de serrage pour empêcher le déplacement du deuxième support le long de la tige.
Selon une variante, la tige est solidaire aux premier et deuxième supports à l'extérieur de la circonférence du ressort, le deuxième support comportant un cylindre de guidage traversé par la tige.
Selon une variante, le moyen de serrage est une rondelle annulaire à la tige, déformable et positionnée de sorte que la plaque et le corps soient aptes à déformer la rondelle par une pression résultant de l'effort magnétique pour opérer la force de serrage sur la tige.
Selon une variante, le deuxième support comprend en outre un moyen d' écartement de la plaque et du corps pour permettre le déplacement du deuxième support.
Avantageusement, le moyen de serrage est solidaire du corps du deuxième support.
Selon une variante, le dispositif comprend également un deuxième ressort concentrique au premier ressort, le deuxième ressort étant solidaire au premier support par une première spire d' extrémité et à un troisième support par une deuxième spire d'extrémité, la tige étant couplée uniquement aux premier et deuxième supports parmi les trois supports.
Selon une variante, le dispositif comprend au moins deux tiges de guidage pour solidariser les premier et deuxième supports, chacune des tiges comportant un moyen de serrage. L' invention concerne un véhicule automobile comprenant l'une quelconque des variantes du dispositif à ressorts.
Selon l'invention, il est également prévu un procédé de contrôle de la raideur du dispositif à ressorts selon l'une quelconque des variantes précédentes. Le procédé comprend les étapes successives suivantes :
- requête d'un changement de la raideur du dispositif à ressorts ,
- puis commande d'un courant électrique dans l' électroaimant du deuxième support pour bloquer le ressort.
Grâce à l'invention, la raideur équivalente est pilotée à volonté par une stratégie prédéterminée et flexible, dépendante d' informations relevées par des capteurs ou sur commande du conducteur.
De plus, la raideur équivalente n'est pas dépendante d'un niveau de compression du ressort. Un plus grand nombre de situations de roulage est ainsi couvert par une raideur adaptée .
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description détaillée qui suit de modes de réalisation de l'invention donnés à titre d'exemples nullement limitatifs et illustrés par les dessins annexés, dans lesquels :
La figure 1 représente un mode de réalisation d'un dispositif à deux ressorts à raideur équivalente commandée selon l'invention.
La figure 2A représente une vue détaillée du support inférieur du ressort disposant de moyens pour bloquer son action. La vue représente l'instant d' activation du champ magnétique précédant le blocage du ressort.
La figure 2B représente la même vue du support inférieur que la figure 2A. Elle représente une situation de vie lorsque l'effort de serrage est opérant pour bloquer le ressort .
Le dispositif à ressorts 1 tel que décrit dans le mode de réalisation de la figure 1 comprend deux ressorts, un ressort inférieur 11 et un ressort supérieur 15. Chacun des ressorts est solidarisé à ses extrémités par un support. Le ressort inférieur 11 est solidarisé par sa spire inférieure au support inférieur 12 et par sa spire supérieure au support supérieur 10. Le support supérieur 10 est une pièce intermédiaire réalisant la liaison entre le ressort inférieur 11 et le ressort supérieur 15. Le ressort supérieur 15 est donc solidarisé par sa spire inférieure au support 10 et par sa spire supérieure au support supérieur 16.
Le support supérieur 16 est de la forme d'un disque couvrant la circonférence du ressort 15. Ce disque peut présenter une ouverture centrale formant alors un cylindre, le ressort 15 reposant alors sur le bord du cylindre. Le support inférieur 12 peut être de la forme d'un disque ou dans ce mode de réalisation est de la forme d'un cylindre, le ressort 11 reposant sur le bord du cylindre. Le support 12 est composé d'un corps cylindrique couplé sur sa face extérieur avec une plaque de la forme d'un disque ouvert en son centre. La plaque et le corps sont liés par un pion de maintien 124 de la plaque. Le support 12 sera décrit plus en détail dans la suite de la description pour présenter les moyens de blocage du ressort 11.
Par ailleurs, selon l'invention, des tiges de guidage 13 sont solidarisées d'une part au support 10 et d'autre part au support inférieur 12. Une extrémité d'une tige 13 est montée fixe sur le support 10 par une liaison 18, tandis que l'autre extrémité est montée par une liaison mobile 17 au support 12 au moyen d'un cylindre de guidage du support inférieur 12. Une tige 13 traverse et coulisse à l'intérieur du cylindre de guidage du support 12 lorsque celui-ci, libre, permet d'obtenir la raideur la plus souple.
Dans ce mode de réalisation, le dispositif à ressorts 1 comprend trois tiges 13 réparties sur la périphérie du dispositif à ressorts 1 et couplées par des couples de liaisons 18 et 17 chacune. Les cylindres de guidage de la liaison 17 sont répartis de préférence en périphérie du support inférieur 12, les tiges étant alors positionnées à l'extérieur de la périphérie du ressort 11. De même, les liaisons fixes des tiges 13 sur le support 10 sont réparties sur la périphérie du cylindre 10.
Dans cette variante, les tiges de guidage couvrent la longueur du ressort 11 uniquement, et sont donc délimitées en longueur par le support 10 et le support 12. Celles-ci servent uniquement au blocage du ressort 11. Dans une autre variante, non décrite dans cet exemple, comprenant deux ressorts pouvant être bloqués, les tiges de guidage peuvent couvrir la longueur des deux ressorts et être solidaires à trois supports.
Les liaisons 18 et 17 sont réparties de sorte à positionner leur barycentre sur l'axe central du ressort 11, les trois liaisons des ensembles 18 et 17 forment un triangle isocèle sur la surface du corps du support 10 et support 12 respectivement. Bien évidemment, d'autres configurations peuvent être prévues, en nombre de tiges et positionnement pour assurer le guidage et le blocage du ressort 11.
Les tiges de guidage 13 et liaison mobile 17 autorisent le déplacement du support 12 le long de l'axe des tiges. Le ressort 11 est opérant et peut être comprimé lorsqu'une force s'exerce sur le support 12.
Les ressorts 11 et 15 sont concentriques. Le ressort 15 est défini par une circonférence inférieure au ressort 11, permettant ainsi son positionnement en partie à l'intérieur du ressort 11. Des appuis adaptés, en forme de replis annulaires et recourbés à l'intérieur du cylindre du support 10 permettent l'appui de la spire supérieure du ressort 11 autour de la spire inférieure du ressort 15. Cette configuration de chevauchement des ressorts 11 et 15 permet de réduire la longueur du dispositif à ressort.
Dans une variante, les ressorts 11 et 15 peuvent être concentriques et de même circonférence. Le dispositif à ressort 1 présente alors des ressorts positionnés l'un au dessus de l'autre, sans chevauchement. La pièce intermédiaire 10 présente alors une forme adaptée à cette configuration.
Dans cette configuration, le ressort 11 présente une raideur inférieure à la raideur du ressort 15. Lorsque le ressort 11 est libre, la suspension débat, les deux ressorts sont opérants et le support 12 coulisse autour des tiges 13. La raideur équivalente du dispositif à ressorts est équivalente à un système de deux ressorts en série.
La figure 2A décrit une coupe partielle du support inférieur 12 ainsi que la tige de guidage 13. La situation de vie correspond à l'instant de commande de variation de la raideur équivalente du dispositif à ressorts 1. Les deux ressorts 11 et 15 sont opérants et une commande d'inhibition du ressort 11 est pilotée.
Pour cela, le support 12 comprend un corps 121 formé d'un matériau ferromagnétique, d'une plaque 122 recouvrant le corps 121, d'une bobine électrique 123 et un moyen de serrage 126 de la tige 13. La plaque 122 est également formée d'un matériau ferromagnétique. Celle-ci est maintenue positionnée à une distance de quelques millimètres du corps 121 pour favoriser la canalisation d'une force magnétique entre la plaque 122 et le corps 121. Cette distance est également appelée entrefer.
Le corps 121 comprenant une bobine 123 encastrée à l'intérieur du corps forme un électro-aimant. Lorsqu'un courant électrique traverse la bobine 123 à l'intérieur du corps magnétique 121, un champ magnétique 129 est généré et canalisé dans l'entrefer créant des forces magnétiques 128 opérant un rapprochement de la plaque 122 vers le corps 121. Plus l'entrefer est faible, et plus l'effort magnétique est important. L'entrefer est donc choisi pour être de préférence d'environ 1mm.
Un pion de maintien 124 est également prévu pour maintenir la plaque 122 en regard du corps 121. Le pion 125 traverse la plaque 122 par un orifice ouvert sur la face extérieure inférieure et débouchant par la face intérieure sur un orifice dans le corps 121. Le pion de maintien 124 est en liaison avec le corps 121 par contact dans l'orifice du corps 121. En outre, un ressort de rappel 125 permet d'exercer une force de rappel pour maintenir la plaque 122 à une distance du corps 121. Cette distance correspond à l'entrefer entre le corps 121 et la plaque 122. Le ressort de rappel 125 facilite également le décollement de la plaque 122 de la plaque 121 lorsque le champ magnétique 129 est inhibé, libérant la contrainte de la rondelle sur la tige 13.
Par ailleurs, la tige de guidage 13 traverse le corps 121 et la plaque 122 par un cylindre 127 de la liaison mobile 17. Le cylindre 127 permet le coulissement du support 12 le long de la tige. En outre, un moyen de serrage 126 de la tige est positionné entre le corps 121 et la plaque 122 de sorte à pouvoir être écrasé par le corps 121 et la plaque 122. Il s'agit d'une rondelle de type Belleville dont le diamètre intérieur diminue lorsqu'elle est écrasée. La rondelle est annulaire autour de la tige 13. De plus, elle est dimensionnée pour que le diamètre de la tige soit ajusté au diamètre intérieur de la rondelle. Ainsi, lorsque la plaque 122 se déplace pour se coller au corps 121 par effort magnétique, la rondelle est écrasée et serre la tige 13.
Les rondelles 126 sont réparties le long de la circonférence du support 12 afin d'exercer plusieurs points de serrage sur les tiges 13. Ceci permet d'améliorer la répartition de la force de serrage et de réduire les forces de serrage de chacun des points, au regard d'une solution à un unique point de blocage comme décrit dans l'état de la technique. L'effort magnétique 128 est adapté à cette répartition des points de serrage sur le support 12 pour empêcher son déplacement dans la majorité des situations de roulage .
De plus, le moyen de serrage étant solidaire du support 12, celui-ci peut être bloqué à n'importe quel moment d'une situation de roulage, au contraire de la solution de l'état de la technique qui bloque le ressort uniquement lorsque l'écrasement dépasse un écrasement prédéfini par la position de la butée.
La figure 2B représente la situation de vie de serrage de la tige 13 par la rondelle 126 du support 12, provoquant l'inhibition du ressort 11. Dans cette configuration, le champ magnétique 129 provoque l'écrasement de la rondelle 126 par le collage de la plaque 122 sur le corps 121. En conséquence, la rondelle exerce une force de serrage annulaire sur la tige 13, ainsi le support 12 reste immobile par rapport au support 10. La force de serrage est exercée en trois points de la circonférence de support 12. Le ressort 11 n'exerce alors plus sa fonction de flexibilité. Le support 10, le support 12 et les tiges 13 forment un ensemble rigide inhibant la fonction du ressort 11. Seul le ressort 15 est opérant. Ce dernier ayant une raideur plus importante que celle du ressort 11, la raideur équivalente du dispositif à ressorts 1 est plus importante dans cette configuration. Par ailleurs, le dispositif à ressorts 1 peut être piloté par un dispositif de contrôle de la raideur équivalente. Le dispositif de contrôle comprend des moyens pour relever des informations de roulage, par exemple capteurs de trajectoire, capteurs de mesure de débattement des suspensions, capteurs d'accélération verticale des roues ou de la caisse, capteur de l'angle volant, ou des informations de pilotage initiées par le conducteur, par exemple une requête de changement de la raideur équivalente.
A partir desdites informations de roulage et pilotage, le dispositif de contrôle élabore une requête pour piloter 1' électro-aimant du support 12 du dispositif à ressort 1. Une première requête ordonne le blocage du ressort 11 et une deuxième requête ordonne le déblocage du ressort 11. La première requête commande la génération d'un courant électrique dans la bobine 123 du support 12. L' électro-aimant génère alors le champ magnétique 129 permettant d'opérer la force de serrage. La deuxième requête commande l'arrêt du courant électrique dans la bobine 123, mettant fin à la force de serrage. Le dispositif à ressorts 1 à raideur commandée permet d'adapter sur requête la raideur équivalente et d'adresser efficacement la raideur équivalente aux situations de roulage. Le compromis confort et tenue de caisse s'adapte donc bien aux différentes situations de vie du véhicule.
L' invention est particulièrement adaptée aux véhicules automobiles disposant de moyens électromécaniques pour piloter un courant électrique suffisant à la commande d'un électroaimant. Le dispositif de contrôle permet d'améliorer le rapport confort et tenue de caisse d'un véhicule automobile lors du roulage et la réactivité en réponse à une commande de variation de raideur.

Claims

REVENDICA IONS
1. Dispositif à ressorts (1) à raideur commandée pour une suspension de véhicule automobile comportant un ressort (11), un premier support (10) solidaire à une première spire d'extrémité du ressort (11), un deuxième support (12) solidaire à une deuxième spire d'extrémité du ressort (11), au moins une tige de guidage (13) pour coupler les premier et deuxième supports (10 ;12) et permettre un déplacement du deuxième support (12) lors d'une déformation du ressort (11), caractérisé en ce que le deuxième support (12) comprend un corps (121) formant un électro-aimant, une plaque ferromagnétique (122) en regard du corps (121) et mobile par rapport au corps (121) et un moyen de serrage (126) de la tige (13), le corps (121), la plaque (122) et le moyen de serrage (126) étant agencés de sorte que le corps (121) soit apte à exercer un effort magnétique (128) sur la plaque (122) afin d'actionner le moyen de serrage (126) pour empêcher le déplacement du deuxième support (12) le long de la tige (13).
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la tige (13) est solidaire aux premier et deuxième supports (10 ;12) à l'extérieur de la circonférence du ressort (11), le deuxième support (12) comportant un cylindre de guidage (127) traversé par la tige (13).
3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moyen de serrage (126) est une rondelle annulaire à la tige (13), déformable et positionnée de sorte que la plaque (122) et le corps (121) soient aptes à déformer la rondelle par une pression résultant de l'effort magnétique (128) pour opérer la force de serrage sur la tige ( 13 ) .
4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le deuxième support (12) comprend en outre un moyen d' écartement (125) de la plaque (122) et du corps (121) pour permettre le déplacement du deuxième support (12).
5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moyen de serrage (126) est solidaire du corps (121) du deuxième support (12).
6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend également un deuxième ressort (15) concentrique au premier ressort (11), le deuxième ressort étant solidaire au premier support (10) par une première spire d'extrémité et à un troisième support (16) par une deuxième spire d'extrémité, la tige (13) étant couplée uniquement aux premier et deuxième supports (10; 12) parmi les trois supports (10; 12; 16).
7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend au moins deux tiges de guidage (13) pour solidariser les premier et deuxième supports (10; 12), chacune des tiges (13) comportant un moyen de serrage (126).
8. Véhicule automobile caractérisé en ce qu' il comprend un dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes .
9. Procédé de contrôle de la raideur d'un dispositif à ressorts selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu' il comprend les étapes successives suivantes : - requête d'un changement de la raideur du dispositif ressorts ( 1 ) ,
- puis commande d'un courant électrique dans l'électro aimant du deuxième support (12) pour bloquer le ressort (11).
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