FR2608519A1 - Suspension hydropneumatique a commande d'amortissement en fonction de la charge - Google Patents
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Abstract
SUSPENSION HYDROPNEUMATIQUE A COMMANDE D'AMORTISSEMENT EN FONCTION DE LA CHARGE POUR VEHICULES. UN CYLINDRE TELESCOPIQUE A RESSORT 11 EST RELIE A UN ACCUMULATEUR DE PRESSION 5 PAR UNE CANALISATION DE FLUIDE DE PRESSION DANS LAQUELLE EST INSEREE UNE VALVE 1 DONT LE TIROIR DE COMMANDE 7 EST CONSTITUE PAR DEUX PARTIES 7A, 7B A MOBILITE AXIALE RELATIVE ET QUI, PAR DES FACES DE COMMANDE 16, 17 ET DES FACES FRONTALES 17, 18, PERMETTENT UNE COMMANDE DES SOUPAPES DE TRACTION ET DE COMPRESSION 12, 13. POUR AMELIORER LE CONFORT DE ROUTE, L'INVENTION GARANTIT UN ACCROISSEMENT AUTOMATIQUE DE L'AMORTISSEMENT DU VEHICULE QUAND SA CHARGE AUGMENTE ET UNE DIMINUTION DE L'AMORTISSEMENT QUAND LA CHARGE DIMINUE.
Description
La présente invention concerne une suspens ion hydropneumatique à commande de l'amortissement en fonction de la charge pour véhicules, et en particulier pour véhicules automobiles, avec des cylindres télescopiques à ressort disposés au voisinage des roues du véhicule, entre la carrosserie et l'essieu, et reliés à un accumulateur de pression par une canalisation de fluide de pression dans laquelle une valve comprend pour l'amortissement en traction et en compression des passages constants pour le fluide de pression, équipés de soupape s à ressort dont une au moins est chargée par un tiroir de commande à translation axiale.
Des dispositifs d'amortissement pour ressorts hydropneumatiques de véhicules sont connus (demande de brevet de la République fédérale d'Allemagne publiée sous le n" 34 06 032 par exemple), dans lesquels une dérivation à section étrangleuse est branchée en paral lèle en plus des moyens d'amortissement classiques. Ce point d'étranglement fait partie d'une pièce séparée, en amont du cylindre téléscopique à ressort. La section d'étranglement est chargée par le fluide de pression et la pression atmosphérique extérieure de façon qu'une translation axiale du tiroir de commande puisse régler la section d'étranglement utile de l'étrangleur sur le bas de la plage de vitesse du piston.La translation du tiroir de commande influence en outre la force exercée par le ressort de la soupape d'amortissement en traction, qui renforce aussi la variation d'amortissement en fonction de la charge. Le fluide d'amortissement circule en permanence dans le point d'étranglement et l'augmentation supplémentaire de la force d'amortissement est produite automatiquement et uniquement sur le palier de traction.
Des dispositifs d'amortissement pour ressorts hydropneumatiques de véhicules sont par ailleurs connus (demande de brevet de la
République fédérale d'Allemagne publiée sous le n" 15 75 191 par exemple), avec au moins une soupape chargée par un ressort pour influencer la force d'amortissement. La pression fonction de la charge influence le ressort de soupape prenant appui sur un piston de commande de façon que la force exercée par ledit ressort augmente avec la charge, seul le point d'ouverture de la soupape étant ainsi modifié par la pression interne du système. La caractéristique du ressort employé fixe des limites déterminées.
République fédérale d'Allemagne publiée sous le n" 15 75 191 par exemple), avec au moins une soupape chargée par un ressort pour influencer la force d'amortissement. La pression fonction de la charge influence le ressort de soupape prenant appui sur un piston de commande de façon que la force exercée par ledit ressort augmente avec la charge, seul le point d'ouverture de la soupape étant ainsi modifié par la pression interne du système. La caractéristique du ressort employé fixe des limites déterminées.
L'invention vise à réaliser une suspension hydropneumatique de façon qu'elle garantisse un accroissement automatique de l'amortissement du véhicule quand sa charge augmente et une diminution de l'amortissement quand la charge diminue, afin d'améliorer le confort de route, les soupapes des paliers de traction et de compression étant commandées pour faire varier les caractéristiques de la force d'amortissement.
Selon une caractéristique essentielle de l'invention, le tiroir de commande est constitué par deux pièces à mobilité axiale relative et présentant chacune une face de commande, lesdites faces étant voisines et chargées en fluide de pression par un organe de réglage commun et les faces frontales en regard respectivement des faces de commande; et une soupape est affectée à chaque pièce.
Une telle forme de réalisation présente l'avantage que l'amortissement du véhicule peut être réglé automatiquement par la valve; lors d'une augmentation de la charge, c'est-à-dire aussi pour une augmentation de la pression, la précontrainte des soupapes augmente de sorte que l'accroissement de l'amortissement quand la charge du véhicule augmente permet une stabilisation plus facile des masses élevées du véhicule pendant la marche. Il en résulte une amélioration importante de la tenue de route. Des mouvements de roulis excessifs de la carrosserie par exemple sont en outre amortis plus rapidement.
L'organe de réglage permet une autre influence variable sur la force d'amortissement, de sorte que des caractéristiques souhaitées ou prédéterminées de la force d'amortissement sont ajustables selon la charge du véhicule.
Pour obtenir une commande pneumatique ou hydraulique de l'élément de commande, et selon une autre caractéristique de l'invention, les faces de commande en regard forment avec le siège de corps des soupapes une chambre de commande contenant du liquide de commande.
Une fabrication facile et un guidage parfait du tiroir de commande sont obtenus quand une pièce de ce dernier comprend un alésage dans lequel est guidé un épaulement cylindrique de la seconde pièce du tiroir de commande.
Dans une autre forme de réalisation de l'invention, les deux pièces du tiroir de commande comprennent chacune un alésage, lesdits alésages reliant le fluide de pression aux faces frontales.
Selon une autre caractéristique de l'invention, les soupapes sont réalisées sous forme de rondelles élastiques, une pièce comprenant une soupape pour l'amortissement en traction et la seconde pièce la soupape pour l'amortissement en compression. Cette forme de réalisation permet une solution de fabrication favorable, chaque pièce du tiroir de commande étant reliée directement à une rondelle élastique et les pièces étant simplement assemblées par enfichage lors du montage. La seule pièce supplémentaire nécessaire est alors le siège de corps des soupapes avec les passages constants correspondants.
Selon une autre caractéristique de l'invention, l'organe de réglage est actionné mécaniquement, pneumatiquement, hydrauliquement ou par la pompe d'un correcteur d'assiette.
Un dispositif d'ajustement est affecté à chaque face frontale du tiroir de commande pour le réglage d'un amortissement de base donné de la soupape, tant en traction qu'en compression.
En cas d'emploi dans un correcteur d'assiette, et selon une autre caractéristique importante de l'invention, la chambre de commande est reliée par un alésage étrangleur à une chambre présentant la pression du système et l'organe de réglage utilisé est un étrangleur relié à un réservoir.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à l'aide de la description détaillée ci-dessous d'exemples de réalisation préférentiels et des dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est la coupe d'une valve avec la représentation schématique d'un cylindre télescopique à ressort, d'un accumulateur de pression et d'un organe de réglage; la figure 2 est la coupe d'une valve utilisée dans un correcteur d'assiette; et la figure 3 représente le schéma d'un système avec les valves correspondantes dans un véhicule.
La figure 1 représente une valve 1 dont les raccords sont reliés à un cylindre télescopique à ressort 11, un accumulateur de pression 5 et un organe de réglage 2. La valve 1 est essentiellement constituée par le corps 25, dans lequel le siège de corps 20 isole l'accumulateur de pression 5 du cylindre télescopique à ressort 11.
Le siège de corps 20 comprend les passages constants 1 et 15, obturés chacun pour l'amortissement en traction et en compression par les soupapes à ressort 12 et 13. Ces dernières sont reliées directement aux pièces 7a et 7b du tiroir de commande 7. Les faces de commande 16 et 17 du tiroir de commande 7 forment avec la paroi intérieure cylindrique du siège de corps 20 une chambre de commande 21 que l'organe de réglage charge avec un fluide de commande par l'alésage 26. La pression interne du système charge les faces de commande 18 et 19 du tiroir de commande 7 dans le sens opposé à cette pression de commande, de sorte que la précontrainte des soupapes à ressort 12 et 13 est plus grande dans le cas d'une pression interne du système élevée que dans le cas d'une pression faible.Pour établir une précontrainte minimale des soupapes à ressort 12 et 13, les dispositifs d'ajustement 8 et 9 sont insérés sous forme de vis de réglage dans le corps 25 et garantissent en permanence une pression minimale sur les soupapes à ressort 12 et 13. La transmission de la pression interne du système d'une face frontale 19 à la seconde face frontale 18 opposée s'effectue par l'alésage 24a de la pièce 7a et l'alésage 24b de la pièce 7b. Un guidage parfait des deux pièces 7a et 7b du tiroir de commande 7 est garanti par l'alésage 22 et l'épaulement cylindrique 23.
Le fluide d'amortissement s'écoule du cylindre à ressort 11 vers l'accumulateur de pression 5 par la canalisation de fluide de pression et des passages 14 et 15, et inversement. Les soupapes à ressort 12 et 13 produisent une pression d'amortissement correspondante. Un accroissement de la pression dans la chambre de commande 21 produit un réglage plus souple des soupapes à ressort 12 et 13, tandis que lorsque la pression diminue dans la chambre de commande 21, le réglage des soupapes à ressort 12 et 13 devient plus raide par suite de la pression interne du système sur les faces frontales 18 et 19 du tiroir de commande 7.
Il est facilement concevable d'utiliser comme organe de réglage un élément mécanique, de sorte que la translation relative des pièces 7a et 7b du tiroir de commande 7 peut être produite non par la chambre de commande 21, mais par une transmission mécanique appropriée.
Sur la figure 2, un raccord supplémentaire 27 est prévu sur un correcteur d'assiette, l'organe de réglage étant un étrangleur 2a qui relie la chambre de commande 21 à un réservoir 6. La valve 1 fonctionne de façon que la pression de l'accumulateur 5 charge la pièce 7a du tiroir de commande 7 affectée à l'étage de compression ainsi que la pièce 7b affectée à 1' étage de traction. Les deux pièces 7a et 7b sont ajustées à une précontrainte souple maximale possible des soupapes à ressort 12 et 13, à l'aide des dispositifs d'ajustement 8 et 9.
Lorsque l'étrangleur réglable 2a est légèrement ouvert, une pression déterminée s'établit dans la chambre de commande 21. Si la pression interne du système est supérieure à la pression dans la chambre de commande 21, les deux pièces 7a et 7b du tiroir de commande 7 se rapprochent l'une de l'autre et les soupapes à ressort 12 et 13 sont appliquées plus énergiquement sur le siège de corps 20, de sorte que la force d'amortissement croît. Lorsque l'étrangleur variable 2a est fermé, il s'établit par l'alésage d'étranglement 10 un équilibrage de pression qui ramène les pièces 7a et 7b du tiroir de commande 7 dans leur position de départ.
Lorsque l'étrangleur variable 2a est largement ouvert, la pression dans la chambre de commande 21 diminue jusqu'à la pression atmosphérique régnant dans le réservoir 6 et la pression intérieure du système produit, par l'intermédiaire des faces frontales 18 et 19, la précontrainte la plus dure possible des soupapes à ressort 12 et 13
Du fluide d'amortissement s'écoulant en permanence dans le réservoir 6 par l'étrangleur 2a, il est nécessaire de maintenir le niveau de pression à l'aide d'une pompe reliée au raccord 27 et faisant partie du correcteur d'assiette.
Du fluide d'amortissement s'écoulant en permanence dans le réservoir 6 par l'étrangleur 2a, il est nécessaire de maintenir le niveau de pression à l'aide d'une pompe reliée au raccord 27 et faisant partie du correcteur d'assiette.
La figure 3 représente schématiquement un équipement complet, dans lequel les cylindres télescopiques à ressort 11 sont reliés chacun par une valve 1 à un accumulateur de pression -5 correspondant. Le correcteur d'assiette 3 comprend une pompe, qui est entraînée par le moteur du véhicule et fait circuler en permanence du fluide d'amortissement dans le système. Le régulateur de hauteur 4 détermine si du fluide d'amortissement doit être injecté du réservoir dans le système; dans le cas contraire, le fluide d'amortissement circule sans pression. La pression de chaque accumulateur 5 est toujours adaptée à l'état de charge du véhicule. Une commande centralisée des valves 1 est assurée par l'intermédiaire des étrangleurs 2a.
Les véhicules étant pour des raisons de confort réglés à un amortissement souple pendant 70 7; environ de la durée totale de route, la charge de la pompe du correcteur d'assiette 3 n'augmente pas dans cet état, les étrangleurs 2a étant fermés.
Pour régler un amortissement différent des divers essieux du véhicule par suite de son état de charge, en particulier dans le cas d'une charge supplémentaire du coffre, il est possible d'usiner les alésages d'étranglement 10 avec un diamètre différent sur les essieux arrière et avant. Il est toutefois possible aussi de régler chaque essieu par l'intermédiaire d'un étrangleur 2a séparé.
Bien entendu, diverses modifications peuvent etre apportées par l'homme de l'art au principe et aux dispositifs qui viennent d'etre décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs, sans sortir du cadre de l'invention.
Claims (8)
1. Suspension hydropneumatique à commande de l'amortissement en fonction de la charge pour véhicules, et en particulier pour véhicules automobiles, avec des cylindres télescopiques à ressort disposés au voisinage des roues du véhicule, entre la carrosserie et l'essieu, et reliés à un accumulateur de pression par une canalisation de fluide de pression dans laquelle une valve comprend pour l'amortissement en traction et en compression des passages constants pour le fluide de pression, équipés de soupapes à ressort dont une au moins est chargée par un tiroir de commande à translation axiale, ladite suspension étant caractérisée en ce que le tiroir de commande (7) est constitué par deux pièces (7a, 7b à mobilité axiale relative et présentant chacune une face de commande (16, 17), lesdites faces étant voisines et chargées en fluide de pression par un organe de réglage (2) commun et les faces frontales (18, 19) en regard respectivement des faces de commande (16, 17); et une soupape (12, 13) est affectée à chaque pièce (7a, 7b).
2. Suspension selon revendication 1, caractérisée en ce que les faces de commande (16, 17) en regard forment avec le siège de corps (20) des soupapes (12, 13) une chambre de commande (21) contenant du liquide de commande.
3. Suspension selon revendication 1, caractérisée en ce qu'une pièce (7b) du tiroir de commande (7) présente un alésage (22) dans lequel est guidé un épaulement cylindrique (23) de la seconde pièce (7a) du tiroir de commande (7).
4. Suspension selon une des revendications 1 ou 3, caractérisée en ce que les deux pièces (7a, 7b) du tiroir de commande (7) présentent chacune un alésage (24a, 24b), lesdits alésages transmettant le fluide de pression aux faces frontales (18, 19).
5. Suspension selon revendication 1, caractérisée en ce que les soupapes (12, 13) sont réalisées sous forme de rondelles élastiques, une pièce (7b) comportant une soupape (13) pour l'amortissement en traction et la seconde pièce (7a) la soupape (13) pour l'amortissement en compression.
6. Suspension selon revendication 1, caractérisée en ce que l'or gane de réglage (2) est actionné mécaniquement, pneumatiquement, hydrauliquement ou par la pompe d'un correcteur d'assiette (3).
7. Suspension selon revendication 1, caractérisé en ce qu un dispositif d'ajustement (8, 9) est affecté à chaque face frontale (18, 19) du tiroir de commande (7).
8. Suspension selon revendications 1 et 2, caractérisée en ce qu'en cas d'emploi dans un correcteur d'assiette, la chambre de commande (21) est reliée par un alésage d'étranglement (10) à une chambre présentant la pression du système et l'organe de réglage (2) est un étrangleur (2a) relié à un réservoir (6).
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