FR2684632A1

FR2684632A1 - SUSPENSION DEVICE FOR TRACKED VEHICLE.

Info

Publication number: FR2684632A1
Application number: FR9115239A
Authority: FR
Inventors: Remy Clement; Remy Philippe
Original assignee: CMHF REMY
Current assignee: CMHF REMY
Priority date: 1991-12-04
Filing date: 1991-12-04
Publication date: 1993-06-11
Also published as: WO1993011021A1

Abstract

Suspension device for tracked vehicle (5) comprising, under each lower frame side member (10), at least one arm (12), one of the ends thereof being rotatably mounted to a horizontal pivot (14). The arm supports at least one roller (18), a serie of rollers in tandem or side pairs of rollers arranged in tandem, the tandem arrangement(s) also being capable of pivoting at their centre from the front to the rear. The arm (12) is connected to the chassis frame (10) by means of an air cushion (30), the inner pressure of the latter being controlled according to the load and/or the obstacles encountered so as to continually bring the arm to a position substantially parallel to the chassis frame's horizontal line.

Description

DISPOSITIF DE SUSPENSION
POUR VEHICULE A CHENILLE
La présente invention est relative, dans un véhicule à chenille, à un dispositif de suspension appliqué aux galets de roulement inférieurs supportant le châssis et roulant sur la portion de chenille appliquée au sol.SUSPENSION DEVICE
FOR CRAWLER VEHICLE
The present invention relates, in a tracked vehicle, to a suspension device applied to the lower track rollers supporting the chassis and rolling on the track portion applied to the ground.

Un dispositif connu de ce type, décrit dans le document WO 85/02825, comprend sous chaque longeron lateral inférieur du châssis du véhicule au moins deux bras articulés en rotation dans un plan vertical autour d'un même pivot horizontal : un bras orienté vers l'avant et l'autre vers l'arrière. Chaque bras porte un tandem de galets ou paire de galets latéraux par un axe horizontal qui autorise un certain pivotement d'avant en arrière du tandem. Selon le dispositif, chaque bras est par ailleurs maintenu en position sensiblement horizontale par un important ressort comprimé entre la face supérieure du bras et la face inférieure du longeron. A known device of this type, described in document WO 85/02825, comprises, under each lower lateral spar of the vehicle chassis, at least two arms articulated in rotation in a vertical plane around the same horizontal pivot: an arm oriented towards the 'front and the other back. Each arm carries a tandem of rollers or pair of lateral rollers by a horizontal axis which allows a certain pivoting back and forth of the tandem. According to the device, each arm is moreover maintained in a substantially horizontal position by a large compressed spring between the upper face of the arm and the lower face of the spar.

Toutefois, compte-tenu du poids total du véhicule, les ressorts doivent présenter nécessairement une certaine raideur faisant que ce type de suspension atteint rapidement ses limites d'amortissement, et plus particulièrement lors du passage d'obstacles abrupts rencontrés : pierres ou troncs d'arbre. However, given the total weight of the vehicle, the springs must necessarily have a certain stiffness making this type of suspension quickly reach its damping limits, and more particularly when passing abrupt obstacles encountered: stones or trunks of tree.

Le but de la présente invention est un dispositif de suspens ion pour véhicule à chenille qui apporte un meilleur confort pour les passagers par une atténuation améliorée des à-coups verticaux subis par le châssis, et ce même lors du passage sur des obstacles élevés. Comme toujours, cette suspension doit pouvoir supporter un poids total de charge très important sans toutefois impliquer une trop grande complexité afin de maintenir les coups de realisation dans des limites raisonnables. The object of the present invention is a suspension device ion for a tracked vehicle which provides better comfort for the passengers by an improved attenuation of the vertical jolts undergone by the chassis, even when passing over high obstacles. As always, this suspension must be able to support a very large total load weight without, however, involving too much complexity in order to keep the strokes within reasonable limits.

Ce but est réalisé par un dispositif de suspens ion pour véhicule à chenille qui comprend, sous chaque longeron latéral inférieur du châssis, au moins un bras dont l'une des extrémités est montée en rotation à un pivot horizontal, ce bras portant au moins un galet, tandem de galets ou tandem de paires latérales de galets, le ou les tandems pouvant également pivoter en leur milieu d'avant en arrière, du fait que ce bras est relié d'autre part au châssis par un coussin d'air dont la pression interne est asservie en fonction de la charge et/ou des obstacles rencontrés de telle sorte à ramener en permanence ce bras en une position sensiblement parallèle à l'horizontale du châssis. This object is achieved by a suspension device ion for tracked vehicle which comprises, under each lower lateral spar of the chassis, at least one arm, one of the ends of which is rotatably mounted on a horizontal pivot, this arm carrying at least one roller, tandem of rollers or tandem of lateral pairs of rollers, the tandem or tandems can also pivot in their middle from front to back, because this arm is connected on the other hand to the chassis by an air cushion whose internal pressure is controlled as a function of the load and / or of the obstacles encountered so as to permanently return this arm to a position substantially parallel to the horizontal of the chassis.

Lors du passage d'un obstacle, un tel dispositif autorise dans un premier temps un plus grand débattement du bras vers le châssis qui est par la suite compensé plus lentement par une augmentation de la pression interne du coussin à l'occasion d'un surgonflage provoqué par les moyens d'asservissement. A l'inverse, lors de la descente d'un obstacle, le véhicule pourra s'abaisser un peu plus et en souplesse que lorsqu'il est suspendu par des ressorts. During the passage of an obstacle, such a device initially authorizes a greater movement of the arm towards the chassis which is subsequently compensated more slowly by an increase in the internal pressure of the cushion during overinflation. caused by the means of enslavement. Conversely, when descending an obstacle, the vehicle may lower a little more and more flexibly than when it is suspended by springs.

Selon un mode de réalisation préféré, le bras est monté en rotation en son extrémité arrière, le coussin d'air agissant alors sur la partie avant du bras, cette disposition cinématique étant particulièrement favorable pour les véhicules amenés à progresser essentiellement en avant. According to a preferred embodiment, the arm is mounted for rotation at its rear end, the air cushion then acting on the front part of the arm, this kinematic arrangement being particularly favorable for vehicles brought to progress essentially forward.

Avantageusement, l'extrémité mobile du bras et/ou la partie du longeron du châssis en correspondance sont munies d'une butée de caoutchouc limitant de manière souple le débattement maximum atteint dans des circonstances exceptionnelles. Advantageously, the movable end of the arm and / or the part of the longitudinal member of the corresponding chassis are provided with a rubber stop flexibly limiting the maximum clearance achieved in exceptional circumstances.

Utilement encore, le dispositif comprend, en outre, un amortisseur hydraulique ou à ressort complémentaire situé proche du coussin d'air et prévu pour atténuer les vibrations rapides et/ou de faible amplitude afin que ces dernières n'aient aucune influence pertubatrice sur le dispositif d'asservissement. Also usefully, the device further comprises a hydraulic or additional spring damper located close to the air cushion and designed to attenuate rapid and / or low amplitude vibrations so that the latter have no disturbing influence on the device. enslavement.

Utilement, le coussin d'air et l'amortisseur complémentaire sont enfermés dans une jupe de caoutchouc de protection reliant le châssis au bras, faisant que ces parties en constante évolution se retrouvent à l'abri de projection de boue, cailloux et autres. Usefully, the air cushion and the additional shock absorber are enclosed in a protective rubber skirt connecting the chassis to the arm, causing these constantly changing parts to be protected from projection of mud, stones and others.

Selon un mode de réalisation préféré, la pression interne du coussin d'air est asservie au moyen d'une valve de nivellement montée sur le châssis et dont le levier de commande sensiblement horizontal est relié au bras par une biellette sensiblement verticale. According to a preferred embodiment, the internal pressure of the air cushion is controlled by means of a leveling valve mounted on the chassis and the substantially horizontal control lever of which is connected to the arm by a substantially vertical link.

L'invention sera mieux comprise à l'étude d'un mode de réalisation pris à titre d'exemple nullement limitatif et décrit dans la figure annexée illustrant, par côté, le dispositif appliqué à lavant d'un véhicule à chenille. The invention will be better understood from the study of an embodiment taken by way of nonlimiting example and described in the appended figure illustrating, by side, the device applied to the front of a tracked vehicle.

Sur cette figure, la référence 10 désigne la partie avant du longeron inférieur gauche du châssis du véhicule automoteur. Une chenille 5 passe respectivement au-dessus d'un ou plusieurs galets de renvoi supérieurs, puis est entraînée par un barbotin 8 avant de passer sous les galets de roulement 18. Cette chenille passe ensuite autour d'une roue tendeuse située à l'arrière du véhicule, non représentée, avant de repasser par les galets supérieurs de renvoi. De manière connue, les galets de roulement 18 sont arrangés, éventuellement en paire latérale, aux deux extrémités de balancier pour former un tandem 16, chaque balancier pouvant pivoter d'avant en arrière autour d'un pivot médian. In this figure, reference 10 designates the front part of the lower left side member of the chassis of the self-propelled vehicle. A track 5 passes respectively over one or more upper idler rollers, then is driven by a sprocket 8 before passing under the running rollers 18. This track then passes around a tensioning wheel located at the rear of the vehicle, not shown, before going through the upper idler rollers. In known manner, the rollers 18 are arranged, optionally in lateral pair, at the two ends of the balance to form a tandem 16, each balance being able to pivot back and forth around a median pivot.

Plus particulièrement selon l'invention, les tandems 16 sont montés sous un bras 12 dont l'extrémité arrière est montée en rotation autour d'un pivot 14. More particularly according to the invention, the tandems 16 are mounted under an arm 12 whose rear end is rotatably mounted around a pivot 14.

L'extrémité avant du bras 12 est par ailleurs essentiellement tenue par un coussin d'air à soufflets 30. En d'autres termes, le bras 12 est mobile en rotation à l'intérieur d'un angle de l'ordre de 20 degrés orienté vers l'avant et dans un plan vertical passant par le longeron 10 de telle sorte que son extrémite avant puisse être rapprochée ou écartée de ce longeron. Le coussin d'air 30 est relié au travers d'un conduit 32 et d'une valve de nivellement 40 à un réservoir d'air comprimé ou à un compresseur. La valve 40 comprend un levier de commande 42 normalement sensiblement horizontal dont l'extrémité est reliée à une biellette 34 sensiblement verticale, l'extrémité inférieure de cette biellette étant reliée au bras 12. Cette valve de nivellement est conçue de telle sorte à laisser passer l'air comprimé dans le conduit 32 si son levier 42 est orienté vers le haut et, à l'inverse, à laisser échapper de l'air du conduit 32 à l'air atmosphérique si son levier 42 est oriente vers le bas. Une telle valve de nivellement est, par exemple, commercialisée par la Société DUNLOP sous la référence SP 2316. The front end of the arm 12 is also essentially held by a bellows air cushion 30. In other words, the arm 12 is rotatable within an angle of the order of 20 degrees oriented towards the front and in a vertical plane passing through the spar 10 so that its front end can be moved towards or away from this spar. The air cushion 30 is connected through a conduit 32 and a leveling valve 40 to a compressed air tank or to a compressor. The valve 40 comprises a control lever 42 normally substantially horizontal, the end of which is connected to a substantially vertical link 34, the lower end of this link being connected to the arm 12. This leveling valve is designed so as to allow passage the compressed air in the duct 32 if its lever 42 is oriented upwards and, conversely, to let air escape from the duct 32 to atmospheric air if its lever 42 is oriented downwards. Such a leveling valve is, for example, sold by the company DUNLOP under the reference SP 2316.

Un amortisseur complémentaire 20 relie également l'extrémité du bras 12 au châssis 10 en parallèle au coussin d'air à soufflets 30. Cet amortisseur peut être de type conventionnel utilisé sur les véhicules : à ressort, pneumatique, hydraulique ou une combinaison de ces derniers. An additional shock absorber 20 also connects the end of the arm 12 to the chassis 10 in parallel with the bellows air cushion 30. This shock absorber can be of the conventional type used on vehicles: spring, pneumatic, hydraulic or a combination of these .

Tel qu'illustré sur la figure, la partie du longeron 10 en correspondance avec l'extrémité du bras 12 est complétée dune butée en caoutchouc 22 étant bien entendu que cette butée pourrait également être disposée sur l'extrémité du bras en direction du longeron. De manière analogue, les extrémités avant et arrière des balanciers de tandems 16 sont munies de butées en caoutchouc de fin de course. Une jupe de protection 26 en caoutchouc isole des intempéries et des éclaboussures l'amortisseur complémentaire 20 et le coussin d'air 30. As illustrated in the figure, the part of the spar 10 in correspondence with the end of the arm 12 is completed with a rubber stop 22, it being understood that this stop could also be placed on the end of the arm in the direction of the spar. Similarly, the front and rear ends of the tandem rockers 16 are provided with end-of-travel rubber stops. A protective skirt 26 made of rubber isolates from the weather and splashes the additional damper 20 and the air cushion 30.

Le dispositif de bras décrit précédemment est répété une deuxième, voire une troisième fois, pour porter la partie arrière non représentée du véhicule. The arm device described above is repeated a second, or even a third time, to carry the rear part, not shown, of the vehicle.

Tel que décrit précédemment, le dispositif d'amortissement fonctionne de la manière suivante. As described above, the damping device operates as follows.

Tant que les aspérités de la route ou obstacles rencontrés sont de faible hauteur, le bras 12 oscille autour de sa position sensiblement horizontale, la charge reposant sur le tandem avant 16 étant essentiellement supportée par le coussin d'air 30, les oscillations rapides et de faible amplitude étant immédiatement contrebalancées par l'amortisseur 20. Dans cette situation, le levier de commande 42 de la valve de nivellement 40 reste également dans une position sensiblement horizontale gardant en permanence la valve 40 fermee donc le coussin 30 en l'état. As long as the roughness of the road or obstacles encountered are of low height, the arm 12 oscillates around its substantially horizontal position, the load resting on the front tandem 16 being essentially supported by the air cushion 30, the rapid oscillations and low amplitude being immediately counterbalanced by the shock absorber 20. In this situation, the control lever 42 of the leveling valve 40 also remains in a substantially horizontal position permanently keeping the valve 40 therefore closes the cushion 30 in the state.

Si un obstacle majeur se présente maintenant devant le véhicule, tel qu'une pierre, une marche, un tronc d'arbre ou autres, alors les galets avant 18 du tandem avant 16 commencent par se lever jusqu'à ce que leurs butées 17 prennent appui contre le bras 12. Le véhicule poursuivant, le tandem avant commence sa montée sur l'obstacle, ce qui a comme conséquence une augmentation très sensible de la charge du véhicule prise à la verticale par ce tandem avant, donc prise par le coussin d'air 30 qui, dans un premier temps, s'écrase sensiblement. L'écrasement important du coussin d'air 30 permet à l'extrémité avant du bras 12 de se lever par rapport au châssis pour commencer à avaler l'obstacle le châssis ayant, dans ce premier temps, conservé une position sensiblement horizontale. Toutefois, la levée du bras 12 a également provoqué la levée du levier de commande 42 au travers de la biellette 34 ce qui met la valve de nivellement en position d'admission d'air comprimé dans le coussin 30. If a major obstacle now presents itself in front of the vehicle, such as a stone, a step, a tree trunk or the like, then the front rollers 18 of the front tandem 16 start by rising until their stops 17 take support against the arm 12. The vehicle continuing, the front tandem begins its climb on the obstacle, which results in a very significant increase in the vehicle load taken vertically by this front tandem, therefore taken by the cushion of 'air 30 which, initially, crashes significantly. The significant crushing of the air cushion 30 allows the front end of the arm 12 to rise relative to the chassis to begin to swallow the obstacle, the chassis having, at first, kept a substantially horizontal position. However, the lifting of the arm 12 has also caused the lifting of the control lever 42 through the rod 34 which puts the leveling valve in the position of admission of compressed air into the cushion 30.

Le gonflage additionnel du coussin 30 lui permet de reprendre progressivement sa forme initiale ce qui tend à ramener le bras 12 parallèlement au longeron 10 du châssis ce qui, en d'autres termes, tend à "lever" le châssis au-dessus de obstacle. L'avant du châssis étant incliné légèrement vers le haut, la montée du second tandem de galets à l'arrière du bras 12 ne pose aucun problème. The additional inflation of the cushion 30 allows it to gradually resume its initial shape which tends to bring the arm 12 parallel to the side member 10 of the chassis which, in other words, tends to "lift" the chassis above an obstacle. The front of the chassis being inclined slightly upwards, the rise of the second tandem of rollers behind the arm 12 poses no problem.

A l'inverse, lorsque le tandem avant de galets a passé l'obstacle (le tandem arrière étant toujours sur cet obstacle) le coussin d'air 30 surgonflé a tendance à immédiatement repousser vers le bas l'extrémité avant du bras 12 avec le tandem avant 16, ce qui permet à la chenille 5 de "coller" à la route. Cette repose des chenilles sur le sol se fait avec une certaine souplesse alors que le châssis 10 est encore en position haute. Toutefois, l'abaissement du bras 12 a comme conséquence d'abaisser également le levier de commande 42 de la valve 40 qui autorise immédiatement un certain dégonflage du coussin d'air 30. L'avant du châssis 10 commence à s'abaisser en étant amorti par le coussin d'air 30 dont la pression interne est au moins revenue à la pression initiale voire même légèrement inférieure. Si le retour du châssis vers le bas a été trop ample, alors le bras 12 se retrouvera trop près du longeron 10 ce qui déclenchera immédiatement un regonflage compensatoire du coussin 30. Conversely, when the front tandem of rollers has passed the obstacle (the rear tandem still being on this obstacle) the over-inflated air cushion 30 tends to immediately push down the front end of the arm 12 with the tandem before 16, which allows the track 5 to "stick" to the road. This resting of the tracks on the ground is done with a certain flexibility while the chassis 10 is still in the high position. However, the lowering of the arm 12 has the consequence of also lowering the control lever 42 of the valve 40 which immediately authorizes a certain deflation of the air cushion 30. The front of the chassis 10 begins to lower by being damped by the air cushion 30 whose internal pressure has at least returned to the initial pressure or even slightly lower. If the return of the chassis to the bottom has been too wide, then the arm 12 will be found too close to the beam 10 which will immediately trigger a compensatory inflation of the cushion 30.

Les dispositifs de bras suivants non représentés fonctionnent ensuite de manière analogue. The following arm devices, not shown, then operate in a similar manner.

Comme on a pu s'en rendre compte à la lecture de cet exposé, le dispositif de suspension pneumatique pour véhicule à chenille selon l'invention permet d'atténuer très sensiblement la transmission des à-coups subis par la chenille au châssis assurant une nette amélioration pour le confort des passagers. Ce dispositif trouvera plus particulièrement son emploi pour des engins à chenille de montagne utilisés pour le transport de blessés ou des engins de chantier transportant un matériel électronique de mesure assez fragile. Un autre avantage de ce dispositif d'amortissement vient du fait que les chenilles ont moins tendance à "frapper" le sol ce qui, d'une part, autorise l'emploi de chenilles métalliques sur un plus grand nombre de sites et d'autre part prolonge sensiblement la durée de vie de chenilles caoutchouc élastiques. As we could see from this presentation, the pneumatic suspension device for a tracked vehicle according to the invention makes it possible to very substantially attenuate the transmission of jolts suffered by the track to the chassis ensuring a clear improvement for passenger comfort. This device will more particularly find its use for mountain tracked machines used for the transport of wounded or site machines carrying electronic equipment of rather fragile measurement. Another advantage of this damping device comes from the fact that the tracks are less likely to "hit" the ground which, on the one hand, allows the use of metal tracks on a greater number of sites and on the other part significantly extends the life of elastic rubber tracks.

De nombreuses améliorations peuvent être apportées à ce dispositif dans le cadre de cette invention. Many improvements can be made to this device in the context of this invention.

Claims

1. Suspension device for a tracked vehicle (5) comprising, under each lower side member (10) of the chassis, at least one arm (12), one end of which is rotatably mounted on a horizontal pivot (14), this arm carrying at least one roller (18), tandem (16) of rollers or tandem of lateral pairs of rollers, the tandem (s) can also pivot in their middle from front to rear, characterized in that the arm (12) is connected on the other hand to the frame (10) by an air cushion (30) whose internal pressure is controlled as a function of the load and / or of the obstacles encountered so as to permanently bring this arm back into a substantially position parallel to the horizontal of the chassis.

2. Device according to claim 1, characterized in that the arm (12) is rotatably mounted at its rear end, the air cushion (30) acting on the front part of the arm.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the movable end of the arm (12) and / or the part of the frame member (10) in correspondence are provided with a stop (24) of rubber.

4. Device according to one of the preceding claims, characterized in that it further comprises a hydraulic or additional spring damper (20) located close to the air cushion (30) and intended to attenuate rapid vibrations and / or of low amplitude.

5. Device according to claim 3, characterized in that the air cushion (30) and the additional damper (20) are enclosed in a protective rubber skirt (26) connecting the chassis (10) to the arm (12) .

6. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the internal pressure of the air cushion (30) is controlled by means of a leveling valve mounted on the chassis (10) and including the control lever ( 42) substantially horizontal is connected to the arm (12) by a substantially vertical link (34).