FR2623141A1

FR2623141A1 - Suspension system

Info

Publication number: FR2623141A1
Application number: FR8715830A
Authority: FR
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1987-11-17
Filing date: 1987-11-17
Publication date: 1989-05-19

Abstract

The invention relates to "suspension systems" allowing vehicles and machines to absorb the impacts and reactions of the different loads to which the wheels and the chain wheels are subjected as they move along. The system is totally built into the wheel or to the roller. It is positioned between the load-bearing stub axle of the wheel and the rolling surface of the wheel, it is rotationally driven with the wheel. The system comprises a component 2 receiving the tyre 1. This component 2 also acts as a suspension spring. Dampers 5 are fixed to the component 2 in order to attenuate the precipitous movements of this component 2 when working. This suspension may be oleopneumatic, it may in this case become active and driving. This system may be fitted to the movement transmissions such as belt and pulley, train and sprocket, gearing.

Description

La présente invention concerne " les systèmes de suspension" permettant aux véhicules et engins, d'absorber les chocs et les réactions des différents efforts que les roues et les barbotins subissent lors de leur évolution. The present invention relates to "suspension systems" allowing vehicles and machines to absorb shocks and the reactions of the various forces that the wheels and sprockets undergo during their evolution.

Dans les dispositifs connus de ce genre, les suspensions des véhicules se font par la combinaison de plusieurs organes mécaniques qui permettent, à la fusée porteuse de la roue ou du galet du train de chenille, un débattement généralement contrôlé par un système amortisseur. Ces différents organes mécaniques qui sont nécessaires à la fabrication de ces suspens ions sont couramment appelés : bras de maintien, barre de suspension, point fixe, ressort, pivot amortisseur, butée, plot amortisseur, amortisseur, système à friction, bras de suspension, verin de suspension, accumulateur hydraulique, triangle de roue, pont rigide, barre de torsion, barre anti-rouli, lame de suspension etc... In known devices of this kind, the suspensions of vehicles are made by the combination of several mechanical members which allow, on the rocket carrying the wheel or the roller of the crawler undercarriage, a travel generally controlled by a damping system. These various mechanical organs which are necessary for the manufacture of these suspension suspensions are commonly called: support arm, suspension bar, fixed point, spring, shock absorber pivot, stop, shock absorber pad, shock absorber, friction system, suspension arm, cylinder suspension, hydraulic accumulator, wheel triangle, rigid bridge, torsion bar, anti-roll bar, suspension blade etc ...

dans tous les cas, la fusée porteuse de la roue ou du galet, subit des déplacements, ce qui engendre des conceptions de suspension autour de la fusée porteuse et de l'axe de la roue. Tous ces systèmes de suspension ont l'inconvénient de nécessiter des points de fixation et de renfort dans les châssis et les carosseries des véhicules. Ces points de fixation et de renfort permettent d'une part, la fixation des différents organes nécessaires à la suspension sur le châssis et d'autre part, ils assurent la reprise de tous les efforts transmis par la roue ou le galet dans ces différents organes. Les organes mécaniques nécessaire à la suspension doivent être fixés autour de la fusée porteuse et de l'axe de la roue, ce qui contraint les constructeurs à aménager des volumes pour le débattement de tout l'ensemble suspension.Ces systèmes deviennent, par conséquent, encombrants et peu aérodynamiques.in all cases, the rocket carrying the wheel or the roller, undergoes displacements, which generates suspension designs around the rocket and the axis of the wheel. All these suspension systems have the drawback of requiring fixing and reinforcement points in the chassis and bodies of the vehicles. These fixing and reinforcement points allow on the one hand, the fixing of the various organs necessary for the suspension on the chassis and on the other hand, they ensure the resumption of all the forces transmitted by the wheel or the roller in these different organs . The mechanical components required for the suspension must be fixed around the carrier rocket and the wheel axle, which forces manufacturers to arrange volumes for the travel of the entire suspension assembly. These systems therefore become bulky and not very aerodynamic.

Dans tous les cas, les mouvements de commande (rotation, direction, freinage) doivent être transmis par des organes qui acceptent les débattements de la suspension (cardan, pivot, roulement, butée, axe, chaîne avec tendeur, flector, accouplement, flexible hydraulique, cable etc...) ce qui a pour conséquence premièrement, de compliquer les organes de commande, deuxièmement, d'en prévoir des moyens d'entretien et de lubrification, troisièmement, d'en augmenter la résistance et les volumes pour qu'ils absorbent les débattements de la suspension, quatrièmement, d'en augmenter l'usure et le remplacement. In all cases, the control movements (rotation, steering, braking) must be transmitted by bodies that accept the travel of the suspension (cardan, pivot, bearing, stop, axis, chain with tensioner, flector, coupling, hydraulic hose , cable etc ...) which results firstly, to complicate the control members, secondly, to provide means of maintenance and lubrication, thirdly, to increase the resistance and the volumes so that they absorb suspension travel, fourth, to increase wear and replacement.

Le poids, l'encombrement, l'aérodynamisme et le coût des systèmes actuellement utilisés, restent des problèmes importants pour les constructeurs de véhicules et d'engins équipés de suspensions. The weight, size, aerodynamics and cost of the systems currently in use remain major problems for vehicle and machine manufacturers equipped with suspensions.

Tous les organes mécaniques qui servent à la fonction suspens ion sont par leur disposition d'un accès difficile et par conséquent, nécessitent des temps d'intervention longs, effectués par un personnel qualifié et devant être équipé d'un outillage spécifique. All the mechanical parts which serve the suspens ion function are by their arrangement of difficult access and consequently, require long intervention times, carried out by qualified personnel and having to be equipped with specific tools.

Quand les constructeurs utilisent des essieux ou des ponts rigides porteurs ou porteur et moteur, l'ensemble de l'essieu doit être suspendu. Le poids de ces composants étant important, les systèmes de suspension et de fixation deviennent compliqués et onéreux; de plus, il est impossible, avec un essieu rigide d'obtenir des roues indépendantes. When manufacturers use rigid load-bearing axles or bridges or load-bearing and drive, the entire axle must be suspended. The weight of these components being important, the suspension and fixing systems become complicated and expensive; moreover, it is impossible, with a rigid axle, to obtain independent wheels.

Quand lesconstructeurs utilisent des fourches; celles-ci doivent être solidement fixées au châssis, tout en permettant un débattement, ce qui nécessite l'emploi d'un axe généralement monté sur roulement pour reprendre les efforts. When the manufacturers use forks; these must be securely fixed to the chassis, while allowing for travel, which requires the use of an axis generally mounted on a bearing to take up the forces.

Dans tous les cas, les constructeurs s'efforcent de calculer les angles les plus favorables pour la fixation de tous ces organes de suspension et de maintien. Une fois défini, le système est angulairement figé. Dans le cas de chocs, plus ou moins frontaux par rapport au système suspension défini, celui ci devient rigide et entrai ne dans la plupart des cas une déformation du châssis ou des organes de liaison. Cet inconvénient de construction apporte une insécurité de conduite dans le cas de franchissement d'obstacles. In all cases, the manufacturers endeavor to calculate the most favorable angles for the attachment of all these suspension and holding members. Once defined, the system is angularly frozen. In the case of impacts, more or less frontal with respect to the defined suspension system, the latter becomes rigid and in most cases entails a deformation of the chassis or of the connecting members. This construction disadvantage brings driving insecurity when crossing obstacles.

Le système de suspension selon l'invention permet d'éviter ces inconvénients. The suspension system according to the invention makes it possible to avoid these drawbacks.

En effet, le problème de la suspension n'est plus traité au niveau de la fusée porteuse par rapport au châssis du véhicule, mais de la fusée porteuse vers la surface de roulement; la fusée porteuse devient-ainsi un point fixe. Dans le cas de roue directrice, la fusée porteuse reste articulée (solidaire de la carosserie ou du châssis). L'intégralité du système de suspension est intégré à la roue. Les débattements du système de suspension sont d'ordre radial par rapport à l'axe de la fusée porteuse quelle que soit l'orientation de cette dernière.In fact, the problem of suspension is no longer dealt with at the level of the carrier rocket with respect to the chassis of the vehicle, but of the carrier rocket towards the running surface; the carrier rocket thus becomes a fixed point. In the case of a steering wheel, the carrier rocket remains articulated (secured to the bodywork or the chassis). The entire suspension system is integrated into the wheel. The deflections of the suspension system are radial in relation to the axis of the carrier rocket regardless of the orientation of the latter.

Le système suspension ainsi décrit est entraînée en rotation avec la roue. The suspension system thus described is driven in rotation with the wheel.

Le dessin ci-annexé représente une variante de construction de ce système de suspension, et comporte une vue du montage en position passive ou sans charge.The attached drawing shows a construction variant of this suspension system, and includes a view of the mounting in passive or unloaded position.

Telle qu'elle est représentée, la suspension se compose de six pièces. As shown, the pendant light consists of six parts.

Le pneumatique 1 monté sur la pièce 2 servant de support au pneumatique et de ressort de suspension entre le pneumatique et la fusée porteuse 3 point fixe du système (la pièce 2 devra être conçue dans une matière souple et élastique pouvant supporter d'importantes déformations et sera destinée à réagir après avoir été pliée, tordue ou comprimée). Les axes 4 et 6 permettent l'ac- crochage et le débattement à la fois linéaire et angulaire combiné des amortisseurs 5. L'ensemble ainsi constitué est fixé par les axes 6 qui servent également de goujon de liaison avec la fusée porteuse 3. The tire 1 mounted on the part 2 serving as a support for the tire and as a suspension spring between the tire and the carrier rocket 3 fixed point of the system (the part 2 must be designed in a flexible and elastic material which can withstand significant deformations and will be intended to react after being folded, twisted or compressed). The axes 4 and 6 allow the suspension and the displacement, both linear and angular, combined of the shock absorbers 5. The assembly thus formed is fixed by the axes 6 which also serve as connecting stud with the carrier rocket 3.

Dans le cas de roue motrice, le mouvement de rotation est donc transmis par le système de suspension. I1 en résulte, premièrement, qu'au démarrage du véhicule, par le couple de rotation, une réaction qui tend par la déformation du système à abaisser l'axe de la roue par rapport au sol, ce qui a pour effet d'en diminuer le couple; deuxièmement, à ltélévation-de la vitesse de rotation de la roue, il y a réaction par la force centrifuge qui tend à recentrer le pneumatique et à raidir le système de suspension. In the case of a driving wheel, the rotational movement is therefore transmitted by the suspension system. I1 results therefrom, firstly, that when the vehicle starts, by the torque, a reaction which tends by the deformation of the system to lower the axis of the wheel relative to the ground, which has the effect of reducing it the couple; secondly, at the increase in the speed of rotation of the wheel, there is reaction by centrifugal force which tends to center the tire and stiffen the suspension system.

La charge embarquée sur le véhicule a pour effet de diminuer le rayon (axe de roue, surface de roulement) ce qui a pour avantage de diminuer le couple de rotation nécessaire à l'entrainement de la roue. Le système de suspension devient actif, il se comporte comme un variateur de vitesse par diminution ou augmentation du rayon sous charge. The load loaded on the vehicle has the effect of reducing the radius (wheel axle, running surface), which has the advantage of reducing the torque required for driving the wheel. The suspension system becomes active, it behaves like a speed controller by decreasing or increasing the radius under load.

Le système de suspension étant réparti sur les 380 de la roue, il fonctionne dans toutes les directions, évitant ainsi la rupture ou la déformation de certaines pièce qui forment la structure du véhicule. De plus, dans le cas de roue directrice, la suspension suit l'orientation de la roue, ce qui offre l'avantage de faire travailler la suspension dans d'excellentes conditions. The suspension system being distributed over the 380 of the wheel, it works in all directions, thus avoiding breaking or deformation of certain parts which form the structure of the vehicle. In addition, in the case of a steering wheel, the suspension follows the orientation of the wheel, which has the advantage of making the suspension work in excellent conditions.

La fusée devenant un point fixe, les liaisons mécaniques, ainsi que toutes les commandes de mouvement, rotation, direction, freinage, sont simplifiées, leur usure en est diminuee.The rocket becoming a fixed point, the mechanical links, as well as all the movement, rotation, steering, braking commands, are simplified, their wear is reduced.

Le système étant intégré à la roue, l'encombrement, l'aérodynamisme, la maintenance, sont des points améliorés; par surcroît, il peut-être très facilement rapporté sur des véhicules n'ayant pas été conçus à l'origine avec un système de suspension. The system being integrated into the wheel, the bulk, aerodynamics, maintenance, are improved points; in addition, it can be very easily attached to vehicles that were not originally designed with a suspension system.

Dans le cas de véhicule léger se déplaçant à faible vitesse, le système de suspension peut-être simplifié et réduit à l'utilisation d'un système souple entre le pneumatique et la fusée porteuse, ou d'un système amortisseur réparti entre le pneumatique et la fusée porteuse. In the case of a light vehicle traveling at low speed, the suspension system may be simplified and reduced to the use of a flexible system between the tire and the carrier rocket, or of a damping system distributed between the tire and the carrier rocket.

Cette suspension permet d'éviter l'emploi de chaîne avec tendeur pour la transmission des mouvements. Elle permet ainsi le montage fixe des éléments nécessaires à la cinématique des véhicules. This suspension avoids the use of chain with tensioner for the transmission of movements. It thus allows the fixed mounting of the elements necessary for the kinematics of the vehicles.

Cette suspension peut-être du type olépneumatique. Il suffit pour cela de modifier la pièce 2. Dans ce cas, des vérins servent de liaison entre la fusée porteuse 3 et la pièce 2. Dans cette configuration, la pièce 2 est utilisée, premièrement en support de pneumatique, deuxièmement à la fixation des chappes de vérin. Une pompe hydraulique génère le débit et la pression nécessaire. Un conjoncteur dijoncteur régule le circuit hydraulique en débit et pression. Un accumulateur hydraulique assure le rôle d'amortisseur. Les chambres des vérins sont connectées au circuit par une distribution rotative au niveau de la fusée 3. This suspension may be of the olepneumatic type. To do this, it is sufficient to modify the part 2. In this case, jacks serve as a connection between the carrier rocket 3 and the part 2. In this configuration, the part 2 is used, firstly in tire support, secondly for fixing cylinder caps. A hydraulic pump generates the necessary flow and pressure. A circuit breaker regulator regulates the hydraulic circuit in flow and pressure. A hydraulic accumulator acts as a shock absorber. The chambers of the jacks are connected to the circuit by a rotary distribution at the level of the rocket 3.

Une extrapolation du système oIéopneumatique décrit ci-dessus peut être en visgé. En adaptant sur la fusée porteuse une distribution rotative de moteur hydraulique, les vérins deviennent moteur hydraulique suspendu. Cet ensemble assure à la fois, le rôle de moteur hydraulique pour la translation et celui de suspension oléopneumatique. An extrapolation of the pneumopneumatic system described above can be seen. By adapting a rotary distribution of the hydraulic motor to the carrier rocket, the cylinders become a suspended hydraulic motor. This assembly ensures both the role of hydraulic motor for translation and that of oleopneumatic suspension.

Le système, objet de l'invention, peut-être utilisé dans tous les cas où il est nécessaire d'amortir un mouvement rotatif-perpendiculaire à un axe. The system, object of the invention, can be used in all cases where it is necessary to damp a rotary-perpendicular movement to an axis.

I1 peut-être intégré à des systèmes classiques connus tels que, engrenage, channe pignon, poulie courroie, pignon mécanique. I1 permet d'éviter les tendeurs, et il a l'avantage de faire limiteur de couple; il suffit pour cela d'interposer entre l'extérieur de la denture ou de la poulie et son axe le système décrit. I1 can be integrated into known conventional systems such as, gear, chain sprocket, belt pulley, mechanical pinion. I1 avoids the tensioners, and it has the advantage of making torque limiter; it suffices to interpose between the outside of the teeth or pulley and its axis the system described.

Cette solution offre la possibilité de contrôler l'effort sur l'organe de liaison (channe, courroie ou tendeur), elle permet d'en diminuer les jeux, l'usure et par conséquent les bruits. Par surcroît, les contraintes d'usinage pour conserver l'entr'axe demandé par les constructeurs de transmission peut être réduite, car les différences seront absorbées par le système, objet de l'invention. This solution offers the possibility of controlling the force on the connecting member (chain, belt or tensioner), it makes it possible to reduce play, wear and therefore noise. In addition, the machining constraints to keep the spacing required by the transmission manufacturers can be reduced, because the differences will be absorbed by the system, object of the invention.

Dans les suspensions de train de chenille, il faut assurer en plus de la suspension, une fonction tendeur de chenille, cette dernière fonction est automatiquement assurée par le système faisant l'objet de l'invention. In track suspension, it is necessary to provide, in addition to the suspension, a track tensioning function, this latter function is automatically provided by the system which is the subject of the invention.

Claims

1. Suspension system, characterized in that the suspension means is integrated into the wheel, located between the carrier rocket (3) and the tire (1).

2. Suspension system according to claim (1) characterized in that the entirety of the functions, shock absorption, damped restitution of the movement are grouped in the wheel.

3. Suspension system according to claim (1) characterized in that the suspension system is active, that is to say that it behaves like a force and speed variator according to the stresses and charges.

4. Suspension system according to claim (1) characterized in that the suspension follows the orientation of the wheel in the case of steerable wheel, therefore the suspension always works in optimal conditions.

5. Suspension system, according to claim (1) characterized in that the control members no longer undergo the stresses of the suspension because, in the case of the invention, they are all in connection with the carrier rocket which has become fixed at frame.

6. Suspension system according to claim (1) characterized in that it also provides the role of track tensioner on vehicles equipped with crawler train.

7. Suspension system according to claim (1) characterized in that it can be oleopneumatic by integrating with the wheel a hydraulic distribution system for supplying oil to the jacks which perform the role of shock absorbers.

8. Suspension system according to claim (7) characterized in that it can be driven in the case of an oleopneumatic suspension by incorporating a hydraulic motor distribution to offset the axis of rotation of the wheel relative to its running surface.