FR2995561A1 - Dispositif de suspension a dispositif electromagnetique integre de recuperation d'energie - Google Patents

Dispositif de suspension a dispositif electromagnetique integre de recuperation d'energie Download PDF

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Abstract

L'invention concerne un dispositif de suspension d'un équipage mobile tel qu'au moins une roue par rapport à un châssis - notamment un châssis de véhicule - comprenant un amortisseur linéaire incorporant un dispositif de récupération d'énergie comprenant une pluralité de bobinages (33) logés à l'intérieur du corps (13) d'amortisseur, et un circuit électrique de liaison des différents bobinages (33) entre eux, et une succession d'aimants (43) permanents portés par la tige (16) d'amortisseur, ladite succession d'aimants (43) permanents et lesdits bobinages (33) étant agencés de telle sorte que le déplacement axial relatif de la tige (16) et des aimants (43) permanents dans les bobinages (33) induit une tension électrique dans ces derniers.

Description

DISPOSITIF DE SUSPENSION À DISPOSITIF ÉLECTROMAGNÉTIQUE INTÉGRÉ DE RÉCUPÉRATION D'ÉNERGIE L'invention concerne un dispositif de suspension d'un équipage mobile (tel qu'au moins une roue) par rapport à un châssis (notamment un 5 châssis de véhicule), du type comprenant un amortisseur linéaire comportant un corps d'amortisseur présentant un tube externe cylindrique de révolution autour d'un axe et une tige guidée en translation axiale dans le corps, et un dispositif de récupération d'énergie du mouvement relatif de la tige par rapport au corps sous forme d'énergie électrique, ce dispositif de récupération d'énergie comprenant une 10 première partie portée par le corps d'amortisseur et une deuxième partie solidaire de la tige. L'invention s'étend également à une machine équipée d'au moins un tel dispositif de suspension, et en particulier à un véhicule roulant équipé d'au moins un tel dispositif de suspension. On cherche depuis longtemps à récupérer l'énergie dissipée 15 par des mouvements secondaires d'un véhicule, c'est-à-dire des mouvements autres que son accélération ou son maintien en vitesse, en particulier l'énergie dissipée par les mouvements des roues portées par des dispositifs de suspension amortis. De nombreuses propositions ont été faites à ce dernier titre pour ajouter au véhicule un ou plusieurs dispositif(s) collecteur(s) d'énergie, en 20 parallèle aux dispositifs de suspension passive des roues. Cette solution n'est pas satisfaisante ni exploitée en pratique car elle s'avère être coûteuse, encombrante, lourde et donc peu rentable. Par ailleurs, des suspensions actives de véhicules ont été proposées, d'une part qui permettent de piloter la suspension pour en optimiser 25 l'effet et/ou selon différents modes de fonctionnement, d'autre part peuvent être conçus pour récupérer en partie l'énergie dissipée. Ces dispositifs de suspension active restent cependant particulièrement complexes, posent des problèmes de fiabilité et de coût, et ne constituent pas la majorité des dispositifs de suspension actuellement exploités à bord des véhicules, qui sont des dispositifs de suspension 30 passive à amortissement hydraulique, pneumatique et/ou oléopneumatique. En outre, la récupération d'énergie dans les dispositifs de suspension active exploités à ce jour n'est pas suffisante pour permettre une récupération de cette énergie à l'extérieur du dispositif de suspension. Autrement dit, son rendement global n'est pas positif. D'autres propositions théoriques ont été faites pour intégrer un 5 collecteur d'énergie à un dispositif de suspension passive de roue (par exemple WO 9726145). Ces propositions théoriques se heurtent encore en pratique au fait qu'elles imposent une modification complète de l'amortisseur, nuisant également à son encombrement, à son poids, à ses caractéristiques mécaniques, et à son coût. Elles supposeraient en pratique une conception entièrement nouvelle du véhicule. 10 En outre, aucune solution pratique n'a été proposée qui permet d'obtenir un rendement global positif, c'est-à-dire avec une récupération d'énergie qui soit suffisante pour compenser les coûts et inconvénients de l'installation du dispositif de récupération d'énergie. Ainsi, à ce jour, aucun dispositif de suspension exploité 15 réellement à bord des véhicules commercialisés n'incorpore un dispositif de récupération d'énergie procurant un rendement global positif. Dans ce contexte, l'invention vise à proposer un dispositif de suspension d'un équipage mobile tel qu'une roue de véhicule incorporant un dispositif de récupération d'énergie procurant un rendement global positif sans 20 nécessiter une nouvelle conception ni de ce dernier ni du châssis (ni, en particulier du véhicule). En particulier, l'invention vise à proposer une solution qui ne modifie sensiblement pas l'encombrement, le poids (notamment de la masse suspendue), et les caractéristiques mécaniques (notamment d'amortissement et de rappel élastique) du dispositif de suspension. 25 Elle vise également à proposer un tel dispositif de suspension qui reste conforme aux normes en vigueur, soit compatible avec les machines ou véhicules existants (et puisse en particulier être monté sur une machine ou véhicule à titre de simple pièce de rechange), et notamment qui présente une durée de vie suffisante et un coût de fabrication compatible avec son exploitation commerciale à 30 l'échelle industrielle.
L'invention vise en particulier à proposer un tel dispositif qui puisse être un dispositif de suspension passive, notamment à amortissement hydraulique et/ou oléopneumatique passif. L'invention vise cependant également à proposer un tel dispositif qui puisse également être un dispositif de suspension semi-active ou active, notamment incorporant au moins un actionneur. L'invention concerne donc un dispositif de suspension d'un équipage mobile (tel qu'une d'au moins une roue) par rapport à un châssis (de véhicule ou autre machine) comprenant un amortisseur linéaire comportant un corps d'amortisseur présentant un tube externe cylindrique de révolution autour d'un axe et une tige guidée en translation axiale par rapport au corps, et un dispositif de récupération d'énergie du mouvement relatif de la tige par rapport au corps sous forme d'énergie électrique, ce dispositif de récupération d'énergie comprenant une première partie portée par le corps d'amortisseur et une deuxième partie solidaire de la tige, caractérisé en ce que : - ladite première partie du dispositif de récupération comprend une pluralité de bobinages logés à l'intérieur du tube externe du corps d'amortisseur, et un circuit électrique de liaison des différents bobinages entre eux, - ladite deuxième partie du dispositif de récupération comprend une 20 succession d'aimants permanents portés par la tige, - ladite succession d'aimants permanents et lesdits bobinages sont agencés de telle sorte que le déplacement axial relatif de la tige et des aimants permanents dans les bobinages induit une tension électrique dans ces derniers. Ainsi, dans un dispositif selon l'invention, le dispositif de 25 récupération d'énergie est entièrement intégré dans l'amortisseur et est du type électromagnétique (la récupération d'énergie sous forme électrique s'effectuant selon le principe de la loi de Lenz-Faraday). Les inventeurs ont démontré qu'il est alors possible d'obtenir un rendement global positif de la récupération d'énergie, à moindre coût, sans modification substantielle des caractéristiques mécaniques du 30 dispositif de suspension.
En particulier, un dispositif selon l'invention est aussi caractérisé en ce que la tige comprend un cylindre périphérique creux en matériau amagnétique, et en ce que les aimants permanents sont logés à l'intérieur du cylindre périphérique creux de la tige. Ce cylindre périphérique creux peut être formé d'un 5 tube métallique amagnétique (par exemple en inox ou en alliage d'aluminium) dans lequel les aimants sont introduits. En variante, ce cylindre périphérique creux peut être formé d'un revêtement métallique cylindrique appliqué autour d'un empilement préalablement réalisé des aimants (avec avantageusement des armatures en entretoise entre les aimants adjacents) sous forme d'une tige cylindrique. Ce 10 cylindre périphérique est guidé en translation avec étanchéité par rapport au corps d'amortisseur. Ce cylindre périphérique de la tige permet donc d'assurer un bon guidage de la tige par rapport au corps d'amortisseur, et une parfaite étanchéité (grâce à des joints d'étanchéité à lèvres à la façon d'une tige d'amortisseur métallique traditionnelle) et une protection des aimants logés à l'intérieur du 15 cylindre. Ainsi, l'invention concerne en particulier un dispositif de suspension d'un équipage mobile (tel qu'au moins une roue) par rapport à un châssis (tel qu'un châssis de véhicule) comprenant un amortisseur linéaire comportant un corps d'amortisseur présentant un tube externe cylindrique de 20 révolution autour d'un axe et une tige guidée en translation axiale par rapport au corps, et un dispositif de récupération d'énergie du mouvement relatif de la tige par rapport au corps sous forme d'énergie électrique, ce dispositif de récupération d'énergie comprenant une première partie portée par le corps d'amortisseur et une deuxième partie solidaire de la tige, 25 dans lequel : - ladite première partie du dispositif de récupération d'énergie comprend une pluralité de bobinages portés par le corps d'amortisseur, et un circuit électrique de liaison des différents bobinages entre eux, - ladite deuxième partie du dispositif de récupération d'énergie 30 comprend une succession d'aimants permanents portés par la tige, axialement superposés selon l'axe de la tige avec leurs moments magnétiques orientés axialement et deux à deux en opposition, avec des entretoises en matériau magnétique interposées entre les aimants adjacents, et un dispositif de serrage axial des aimants et des entretoises les uns contre les autres, - ladite succession d'aimants permanents et lesdits bobinages sont 5 agencés de telle sorte que le déplacement axial relatif de la tige et des aimants permanents dans les bobinages induit une force électromotrice dans ces derniers, et dans lequel en combinaison : la tige comprend un cylindre périphérique creux en matériau amagnétique, ladite première partie est logée dans le tube externe du corps d'amortisseur -notamment dans un logement d'extension axiale séparé de façon 10 étanche du reste de l'amortisseur, en particulier de la chambre d'amortissement-, et ladite deuxième partie est logée dans le cylindre périphérique creux de la tige. Avantageusement et selon l'invention, les aimants permanents sont axialement superposés selon l'axe de la tige avec leurs moments magnétiques orientés axialement et deux à deux en opposition, avec des entretoises en matériau 15 magnétique interposées entre les aimants adjacents, en ce qu'il comporte un dispositif de serrage axial des aimants et des entretoises les uns contre les autres, et en ce que les bobinages présentent des spires enroulées autour de l'axe de l'amortisseur. Un tel montage électromagnétique exploite la composante radiale du champ magnétique formé par les aimants permanents, qui passe via lesdites 20 entretoises dans les bobinages logés dans le tube externe du corps d'amortisseur. Ce montage est particulièrement avantageux en ce qu'il peut être réalisé de façon simple et très efficace, notamment en optimisant le couplage entre les aimants et les bobinages et en minimisant les pertes. Dans un mode de réalisation avantageux et conforme à 25 l'invention, les aimants et les entretoises sont en forme de rondelles empilées les unes sur les autres axialement autour d'une barre centrale en matériau amagnétique. Cette barre centrale est de préférence pleine. En outre, avantageusement et selon l'invention, ladite première partie du dispositif de récupération d'énergie comprend une garniture 30 globalement cylindrique logée à l'intérieur du tube externe du corps d'amortisseur, et formée par un empilement axial de couronnes constituées d'un matériau magnétique doux adaptées pour former, entre chaque paire de couronnes adjacentes, un logement de réception d'un bobinage, une armature externe aux bobinages, et un alésage central de passage de la tige. Une telle garniture forme ainsi en particulier des cages (logements délimités par les couronnes) de réception des bobinages, ces cages s'étendant dans le corps d'amortisseur, radialement vers l'intérieur du tube externe du corps d'amortisseur sans augmentation du diamètre externe de ce dernier. Avantageusement et selon l'invention, les logements sont ouverts du côté intérieur radialement (vers l'axe et vers la tige) de sorte que les bobinages entourent la tige au plus près, avec un jeu juste suffisant pour permettre son coulissement axial dans le corps d'amortisseur. En outre, avantageusement et selon l'invention, les couronnes sont adaptées pour présenter des lumières de passage des fils électriquement conducteurs des bobinages, lesdites lumières s'étendant entre chaque logement de réception d'un bobinage et la surface extérieure de la garniture. Les couronnes sont également adaptées pour permettre le passage d'un circuit électrique de liaison des différents bobinages les uns aux autres et jusqu'à des bornes de connexion. Les aimants et les bobinages sont montés les uns par rapport aux autres de façon à réaliser un montage électromagnétique en phase le long de la tige. Avantageusement et selon l'invention, la hauteur axiale d'un bobinage et d'une couronne de la garniture mesurée le long de la tige est égale à la hauteur axiale d'un aimant et d'une entretoise. Ainsi, le décalage axial entre un bobinage et chaque aimant radialement en regard de ce bobinage est le même pour tous les bobinages (notamment le long de la garniture). De la sorte, le montage électromagnétique résultant est du type à une seule phase de fonctionnement, ce qui optimise la récupération d'énergie en évitant des portions de la course de la tige pour lesquelles aucune force électromotrice n'est générée. Au contraire, le dispositif de récupération d'énergie ainsi formé génère une force électromotrice d'amplitude non nulle sur toute portion de course de longueur non nulle de la tige, dès lors que celle-ci est en mouvement en translation dans le corps d'amortisseur. En réalité, dans ce montage, la force électromotrice ne s'annule que pour des positions ponctuelles de la tige correspondant à un changement de sens du champ magnétique radial vu par les bobinages et à un changement de signe de la force électromotrice induite.
Par ailleurs, avantageusement et selon l'invention, la hauteur axiale des entretoises interposées entre les aimants est égale à la hauteur axiale des couronnes interposées entre les bobinages mesurée le long de la tige (au niveau de l'entrefer entre la tige et les bobinages), et cette hauteur axiale est inférieure à 3 mm -notamment de l'ordre de ou inférieure à 1,5 mm- En outre, avantageusement et selon l'invention, cette hauteur axiale des entretoises et des couronnes est supérieure à 0,5 mm. En outre, avantageusement et selon l'invention, la hauteur axiale des aimants est égale à la hauteur axiale des bobinages mesurée le long de la tige (au niveau de l'entrefer entre la tige et les bobinages), et cette hauteur axiale est supérieure à 4 mm -notamment de l'ordre de ou supérieure à 6 mm- Ainsi, avantageusement et selon l'invention, la hauteur axiale des entretoises et des couronnes est inférieure au tiers -notamment est de l'ordre de ou inférieure à un quart- de la hauteur axiale des aimants et des bobinages.
Les couronnes sont en matériau magnétique doux à haute perméabilité magnétique, par exemple en fer doux, de façon à former une armature externe de fermeture du champ magnétique à l'extérieur des bobinages, et ce alors même que le tube externe du corps d'amortisseur peut être constitué comme dans un amortisseur traditionnel d'un alliage métallique quelconque, par exemple en acier.
Avantageusement et selon l'invention lesdites couronnes présentent des portions externes formant, autour des bobinages (et des logements de réception de ces derniers), une armature externe globalement cylindrique. En outre, avantageusement et selon l'invention lesdites couronnes présentent des portions externes s'emboîtant axialement les unes dans les autres. De la sorte, les couronnes sont bloquées radialement les unes par rapport aux autres par simple empilement et serrage axial, définissent lesdits logements de réception des bobinages et forment ladite garniture d'un seul tenant pouvant être introduite en un bloc (y compris le circuit électrique de liaison entre les différents bobinages) et en une étape dans le tube externe du corps d'amortisseur. Et il est à noter que l'armature ainsi formée par les différentes couronnes empilées forme un feuilletage permettant de minimiser les fuites par courants de Foucault.
Par ailleurs, avantageusement et selon l'invention, ladite garniture présente une surface externe cylindrique de révolution dont le diamètre extérieur correspond, au jeu près, au diamètre interne du tube externe du corps d'amortisseur. Ainsi, la garniture est insérée axialement dans le tube externe du corps d'amortisseur dans lequel elle est rigidement maintenue. La garniture peut être fixée à l'intérieur du tube externe du corps d'amortisseur, par exemple par serrage axial entre deux flasques de ce dernier et/ou par frettage des couronnes à l'extrémité de la garniture dans le tube externe du corps d'amortisseur et/ou par frettage de l'ensemble de la garniture dans le tube externe du corps d'amortisseur.
En outre, avantageusement et selon l'invention, le corps d'amortisseur présentant une chambre d'amortissement dans laquelle s'étend une première extrémité de la tige et comprenant au moins un fluide d'amortissement, les bobinages sont logés dans une extension axiale du tube externe du corps d'amortisseur s'étendant axialement au-delà de la chambre d'amortissement du côté d'une deuxième extrémité axiale de la tige, ladite extension axiale étant séparée de façon étanche par rapport à la chambre d'amortissement. Ainsi, en particulier, un dispositif de suspension selon l'invention présente un tube externe qui peut être strictement similaire au tube externe d'un dispositif de suspension traditionnelle, prolongé par une extension axiale (de même diamètre) pour recevoir les bobinages et leur circuit électrique de liaison, et notamment ladite garniture, qui sont donc séparés de la chambre d'amortissement de façon étanche et ne viennent en aucun cas en contact avec le fluide d'amortissement. À ce titre, plusieurs modes de réalisation sont envisageables. Le tube externe formant la chambre d'amortissement peut être prolongé axialement en une seule pièce pour former ladite extension. En variante, un premier tronçon de tube externe forme la chambre d'amortissement, et un deuxième tronçon (formée d'une pièce cylindrique différente) est abouté rigidement au premier tronçon pour former ladite extension axiale logeant les bobinages. Avantageusement et selon l'invention, ledit circuit électrique de liaison présente un câble de sortie traversant radialement le tube externe du corps 30 d'amortisseur. Ce câble de sortie peut être un câble à deux conducteurs. Par ailleurs, rien n'empêche de prévoir d'intégrer au sein de ladite extension axiale, à l'intérieur du tube externe du corps d'amortisseur, un circuit électronique de traitement de la force électromotrice délivrée par les différents bobinages, notamment un circuit redresseur. En outre, les différents bobinages sont reliés électriquement entre eux en parallèle ou en série, le circuit électrique de liaison présentant deux bornes de sortie.
Dans un dispositif de suspension selon l'invention, la chambre d'amortissement peut être avantageusement une chambre à amortissement hydraulique (le fluide d'amortissement contenu dans la chambre d'amortissement comprenant au moins un liquide incompressible tel que de l'huile), par exemple bi-tube c'est-à-dire comprenant un tube interne s'étendant radialement à distance du tube externe et dans lequel coulisse un piston à clapet(s) solidaire de l'extrémité de la tige, ce piston séparant dans le tube interne une chambre de compression et une chambre de détente de liquide d'amortissement, une chambre de compensation étant ménagée dans l'espace radial entre le tube interne et le tube externe et communiquant avec la chambre de compression via une soupape d'extrémité de cette dernière. La chambre de compensation peut contenir un gaz sous pression. Par ailleurs, un dispositif de suspension selon l'invention est aussi avantageusement caractérisé en ce que la tige présente une extrémité libre dotée d'un mécanisme de fixation à un châssis -notamment un châssis de véhicule-ou de support d'un équipage mobile -notamment d'au moins un roue-, et en ce que le corps d'amortisseur est doté d'un mécanisme de support d'un équipage mobile -notamment d'au moins un roue- ou de fixation à un châssis -notamment un châssis de véhicule-, et en ce qu'il comprend en outre un ressort hélicoïdal externe de compression interposé entre le corps d'amortisseur et la tige. Dans un mode de réalisation préférentiel, la tige est dotée du mécanisme de fixation à un châssis de véhicule et le corps d'amortisseur est doté d'un support de roue. Ainsi, la garniture portant les bobinages fait partie de la masse non suspendue. En outre, le ressort hélicoïdal de compression externe est interposé entre le corps d'amortisseur et ledit mécanisme de fixation de la tige à un châssis de véhicule. Rien n'empêche cependant de prévoir au contraire que le corps d'amortisseur soit doté d'un mécanisme de fixation à un châssis de véhicule, la tige étant dotée d'un support de roue.
En outre, avantageusement et selon l'invention, l'amortisseur linéaire d'un dispositif de suspension selon l'invention peut être un amortisseur passif. Rien n'empêche cependant d'appliquer l'invention à une suspension semi-active ou active.
Ainsi, l'invention permet d'obtenir, pour la première fois, un dispositif de suspension permettant la récupération d'énergie avec un rendement global positif, et pouvant être installé sur des véhicules existants en lieu et place des dispositifs de suspension d'origine, à titre de pièce détachée, à des conditions économiques compétitives.
L'invention s'étend également à une machine - notamment un véhicule roulant (notamment aéronef, véhicule ferroviaire, véhicule routier (bicyclette, motocyclette, voiture de tourisme, camion, tracteur, remorque...) à deux, trois ou quatre roues...) comprenant au moins un équipage mobile -notamment au moins une roue- porté par rapport à un châssis -notamment un châssis de véhicule- par un dispositif de suspension, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un dispositif de suspension selon l'invention. Avantageusement, chaque dispositif de suspension d'une machine -notamment d'un véhicule- selon l'invention est un dispositif de suspension selon l'invention. Elle s'étend aussi à une machine autre qu'un véhicule (machine à laver le linge, machine vibrante...) comprenant au moins un équipage mobile porté par rapport à un châssis de la machine par un dispositif de suspension, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un dispositif de suspension selon l'invention. L'invention concerne également un dispositif de suspension, à un véhicule et à une machine caractérisés en combinaison par tout ou partie des caractéristiques mentionnées ci-dessus ou ci-après. D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante d'un de ses modes de réalisation préférentiel, donnée à titre non limitatif et qui se réfère aux figures annexées dans lesquelles : - la figure 1 est une vue schématique en perspective d'un dispositif de suspension conforme à l'invention, - la figure 2 est une vue schématique en coupe axiale de la figure 1, - la figure 3 est une vue schématique en coupe axiale illustrant plus en détail le dispositif de suspension de la figure 1 au niveau des bobinages, - la figure 4 est une vue schématique en perspective d'une garniture de bobinages d'un dispositif de suspension selon l'invention, - la figure 5 est une vue schématique en perspective et en coupe axiale d'une tige d'amortisseur d'un dispositif de suspension selon l'invention, - les figures 6a et 6b sont des schémas illustrant respectivement deux variantes de montage électrique et magnétique d'un dispositif de récupération 10 d'énergie dans un dispositif de suspension selon l'invention, - la figure 7 est un graphe illustrant l'allure de la tension et de la puissance électrique obtenues avec un dispositif selon l'invention. Un dispositif de suspension selon l'invention comprend, dans l'exemple représenté, un amortisseur cylindrique linéaire et un ressort 12 hélicoïdal 15 de compression (uniquement partiellement représenté figures 1 et 2 à des fins d'illustration). L'amortisseur comprend un corps 13 d'amortisseur présentant un tube 14 externe cylindrique de révolution autour d'un axe 15, et une tige 16 d'amortisseur guidée en translation axiale par rapport au corps 13 par différents 20 flasques de guidage solidaires de ce dernier de sorte qu'une extrémité 17 de la tige 16 dotée d'un piston 18 à clapet(s) coulisse en translation à l'intérieur d'une chambre 19 d'amortissement délimitée par un premier tronçon 20 du tube 14 externe et contenant au moins un fluide d'amortissement. Dans l'exemple représenté, le corps 13 d'amortisseur porte un 25 support 60 de roue, et la tige 16 est dotée, à son extrémité 59 libre supérieure, d'un mécanisme 61 de fixation à un châssis de véhicule. La chambre 19 d'amortissement est une chambre bi-tube d'amortissement passif, comprenant un tube interne 21 coaxial au tube 14 externe et de plus petit diamètre, contenant un liquide d'amortissement (huile). La tige 16 sort de la chambre 19 d'amortissement via un 30 orifice 23 d'une douille 24 en appui axial à une extrémité axiale 25 du tube 21 interne. La douille 24 permet de guider la tige 16 en translation axiale (c'est-à-dire fait office de flasque de guidage) et porte un joint 26 à lèvres assurant l'étanchéité radiale entre la face interne du tube 14 externe, la tige 16, et le tube 21 interne. Le piston 18 de la tige sépare dans le tube interne 21 une chambre 22 de détente qui s'étend entre ce piston 18 et la douille 24 de sortie de la tige 16, d'une chambre 27 de compression qui s'étend entre le piston 18 et une extrémité 28 axiale de fond du tube 21 interne opposée à celle portant la douille 24. L'extrémité 28 de fond du tube 21 interne est dotée d'une soupape 29 d'amortissement autorisant l'évaluation du liquide avec une certaine résistance hors de la chambre 27 de compression, dans l'espace radial formant une chambre 30 de compensation ménagé entre le tube 14 externe et le tube 21 interne. La chambre 30 de compensation comprend avantageusement un gaz sous pression dans sa partie s'étendant du côté de la douille 24. Le tube 14 externe est prolongé axialement au-delà de la chambre 19 d'amortissement, du côté et au-delà de la douille 24 et du joint 26 à lèvres de façon à former un logement, dit logement 31 d'extension axiale, cylindrique de réception d'un dispositif de récupération, et en particulier logeant une garniture 32 globalement cylindrique constituant une première partie d'un dispositif électromagnétique de récupération d'énergie. Ce logement 31 d'extension axiale est séparé de façon étanche de la chambre 19 d'amortissement, notamment par le joint à lèvres 26. Cette garniture 32 incorpore une pluralité (une douzaine dans l'exemple représenté) de bobinages 33 dont les spires sont enroulées autour de l'axe 15 du corps 13 d'amortisseur. Tous les bobinages 33 sont enroulés dans le même sens. Chaque bobinage 33 est formé d'un fil électriquement conducteur, par exemple un fil de cuivre thermocollant de 0,18 mm de diamètre, et présente un nombre de spires compris entre 500 et 1 500, avantageusement de l'ordre de 900. La garniture 32 et la disposition des bobinages 33 dans cette garniture 32 sont adaptées pour que les bobinages 33 présentent une face interne 34 orientée vers l'axe 15 qui vient au plus proche de la tige 16. Autrement dit, chaque bobinage 33 est en forme générale de couronne présentant une lumière centrale cylindrique dont le diamètre interne correspond au diamètre externe de la tige 16, au jeu près nécessaire au coulissement de cette tige 16. Le diamètre interne des bobinages 33 correspond donc également à celui des lumières ménagées à travers les flasques de guidage de la tige 16 par rapport au corps 13 d'amortisseur. La garniture 32 globalement cylindrique de révolution autour 5 de l'axe 15 est formée d'un empilement axial d'armatures 35 en forme générale de couronnes en matériau magnétique doux, par exemple en fer doux (plus particulièrement de type XC10), présentant une perméabilité magnétique élevée. La forme des couronnes 35 est telle qu'un logement de réception d'un bobinage 33 est ménagé entre deux couronnes 35 axialement adjacentes et empilées l'une sur l'autre, 10 du seul fait de cet empilement. Chaque logement de réception est ouvert radialement vers l'intérieur, la garniture 32 présentant un alésage central 36 cylindrique dont la face interne est formée par la succession axiale de chants 38 cylindriques internes des couronnes 35 et des faces 34 cylindriques internes des bobinages 33. Autrement dit, les bobinages 33 affleurent librement radialement vers 15 l'intérieur au niveau de la face interne de l'alésage central 36 ainsi formé. Cet alésage central 36 de la garniture 32 est traversé par la tige 16 qui incorpore des aimants permanents 43, comme décrit ci-après plus en détail. De la sorte, l'entrefer 37 ménagé entre les bobinages 33 et la tige 16 est minimum, et correspond uniquement au jeu nécessaire au coulissement de la tige 16 20 axialement dans le corps 13 d'amortisseur. La réluctance de l'entrefer 37 est donc minimale et le couplage magnétique entre les aimants 43 intégrés dans la tige 16 et les bobinages 33 est optimisé. Les couronnes 35 de la garniture 32 sont par ailleurs de forme adaptée pour s'emboîter axialement les unes dans les autres et se bloquer 25 radialement les unes par rapport aux autres deux à deux du seul fait de leur empilement et de leur emboîtement. En particulier, les couronnes 35 présentent des portions externes 39 formant des épaulements conjugués (femelle d'un côté, mâle de l'autre) de sorte que les couronnes adjacentes s'emboîtent les unes dans les autres en formant une face externe 40 globalement cylindrique de révolution. 30 Dans l'exemple de réalisation représenté, chaque logement de réception d'un bobinage 33 est formé d'une première couronne inférieure constituant un fond et une paroi cylindrique externe (cette dernière étant formée par la portion externe 39 de cette première couronne inférieure) du logement de réception, et par une deuxième couronne supérieure venant refermer par le dessus ladite paroi cylindrique externe, et faisant ainsi office de couvercle pour le logement de 5 réception. Les portions externes 39 des différentes couronnes 35 ainsi emboîtées les unes dans les autres constituent également une armature externe cylindrique de révolution de la garniture 32 canalisant les lignes de champ magnétique à l'extérieur des bobinages 33. Cette armature externe est cependant feuilletée du seul fait des empilements des couronnes 35, ce qui permet, de façon simple et économique, de 10 minimiser les fuites par courants de Foucault. La portion externe 39 de chaque couronne 35 présente par ailleurs deux orifices 41 traversant radialement pour le passage des extrémités du fil constituant chaque bobinage 33, pour la connexion électrique de ce dernier. Dans le mode de réalisation représenté, la garniture 32 comprend deux couronnes 15 d'extrémité axiale dont le diamètre externe correspond au diamètre interne du tube 14 externe du corps 13 d'amortisseur, ce diamètre externe étant par ailleurs supérieur à celui des autres couronnes 35 de la garniture 32, de sorte qu'un espace 42 est ménagé entre la face interne 44 dudit tube 14 externe et la face externe 40 globalement cylindrique de la garniture 32. Les couronnes d'extrémité 20 axiale permettent aussi de centrer et maintenir l'ensemble de la garniture 32, c'est-à-dire les différents bobinages 33 et les couronnes 35, par rapport à l'axe 15 et à la tige 16. Cet espace 42 permet notamment d'y incorporer un circuit 45 électrique de liaison des différents bobinages 33 les uns aux autres permettant de les 25 relier en parallèle (figure 6a) ou en série (figure 6b). Le circuit 45 électrique de liaison présente deux bornes 46, 47 de sortie qui, dans l'exemple représenté, sont reliées à un câble 48 à deux conducteurs électriques traversant radialement la paroi du tube 14 externe pour déboucher à l'extérieur de l'amortisseur et délivrer la puissance électrique récupérée par les bobinages 33 lors du fonctionnement du 30 dispositif de suspension selon l'invention. Il est à noter que cette traversée de paroi est en tout état de cause disposée dans une portion du tube 14 externe séparée de façon étanche de la chambre 19 d'amortissement, qui n'est donc au contact d'aucun fluide. En conséquence, aucun risque de fuite ou de dysfonctionnement n'est à craindre. Le tube 14 externe du corps d'amortisseur est refermé à l'extrémité du logement 31 d'extension axiale logeant la garniture 32, cette dernière étant surmontée d'un joint à lèvres 56 venant au contact de la tige 16 pour assurer l'étanchéité. Le logement 31 d'extension axiale s'étend donc entre d'une part la douille 24 et le joint à lèvres 26 le séparant de la chambre 19 d'amortissement et, d'autre part, le joint à lèvres 56 disposé à l'extrémité axiale du tube 14 externe du corps d'amortisseur. Le tube 14 externe est refermé à son extrémité axiale par sertissage comme représenté ou par serrage d'un bouchon vissé, un capot 57 cache-poussière surmontant l'ensemble tout en permettant le passage de la tige 16. Cette fermeture du tube 14 externe cale l'ensemble des bobinages 33 et des couronnes 35, ainsi que les joints à lèvres, la douille 24 de guidage de la tige 16, le tube interne 21 de la chambre 19 d'amortissement et la soupape 29 contre un flasque 58 de fond à l'extrémité axiale opposée du tube 14 externe. Ce flasque 58 est de préférence formé d'une seule pièce avec le tube 14 externe. La tige 16 d'amortisseur porte une pluralité d'aimants permanents 43 superposés selon l'axe 15 de la tige 16 avec leurs moments magnétiques orientés axialement et deux à deux en opposition, et, entre chaque paire d'aimants 43 axialement adjacents, une entretoise 50 en matériau magnétique doux (par exemple en acier doux) s'étendant sur toute la largeur radiale desdits aimants 43. Les aimants 43 sont donc ainsi montés tête-bêche sur la tige 16, avec les pôles magnétiques de même polarité de deux aimants adjacents axialement en regard, les pôles sud et nord de deux aimants adjacents n'étant pas en regard. Les aimants 43 ont donc tendance à se repousser axialement les uns des autres. Le nombre d'aimants 43 permanents et entretoises 50 le long de la tige 16 est supérieur au nombre de bobinages 33 et des couronnes 35 qui sont interposées entre les bobinages axialement adjacents. Le nombre des aimants 43 permanents est adapté pour que des aimants 43 permanents soient toujours radialement en regard des bobinages 33 de la garniture 32, quelle que soit la position en translation axiale de la tige 16 par rapport au corps 13 d'amortisseur et par rapport à la garniture 32. Les aimants 43 permanents sont disposés et portés par la tige 16 de telle sorte que le déplacement axial de la tige 16 dans l'alésage 36 central de la garniture 32 génère une force électromotrice par effet d'induction (loi de Lenz-Faraday) dans les bobinages 33. La hauteur axiale des entretoises 50 interposées entre les aimants 43 est égale à la hauteur axiale des couronnes 35 interposées entre les bobinages 33 mesurée le long de la tige 16 (au niveau de l'entrefer 37 entre la tige 16 et les bobinages 33), et cette hauteur axiale est inférieure à 3 mm -notamment de l'ordre de ou inférieure à 1,5 mm- Elle est cependant suffisante pour que les couronnes 35 et les entretoises 50 forment des armatures magnétiques transversales de fermeture du champ magnétique. En particulier, elle est supérieure à 0,5 mm. En pratique, cette hauteur axiale doit être suffisamment importante pour éviter tout risque de saturation du champ magnétique, mais aussi faible que possible pour éviter les pertes magnétiques et préserver une densité axiale suffisante des aimants et les bobinages. En outre, avantageusement et selon l'invention, la hauteur axiale des aimants 43 est égale à la hauteur axiale des bobinages 33 mesurée le long de la tige 16 (au niveau de l'entrefer 37 entre la tige 16 et les bobinages 33), et cette hauteur axiale est supérieure à 4 mm -notamment de l'ordre de ou supérieure à 6 mm- Ainsi, avantageusement et selon l'invention, la hauteur axiale des armatures transversales (entretoises 50 et des couronnes 35) est inférieure au tiers -notamment est de l'ordre de un quart ou inférieure à un quart- de la hauteur axiale des aimants 43 et des bobinages 33.
En outre, il est à noter que le montage électrique des différents bobinages 33 les uns par rapport aux autres, en parallèle ou en série, doit être adapté en fonction de l'orientation des moments magnétiques des aimants permanents 43 et du sens d'enroulement des spires des bobinages 33 de manière à ce que le champ magnétique créé par le courant électrique traversant les bobinages 33 ne s'oppose pas au champ magnétique des aimants permanents 43, mais soit au contraire dans le même sens. Pour une même puissance électrique récupérée, un montage en série permet d'obtenir une tension plus élevée pour un courant plus faible, tandis qu'un montage en parallèle permet d'obtenir un courant plus important pour une tension plus faible. La tige 16 présente un cylindre 51 périphérique s'étendant 5 axialement et logeant les aimants permanents 43, ce cylindre 51 présentant une face 52 cylindrique de révolution périphérique formant la face externe de la tige 16 et venant en particulier en regard radialement des bobinages 33. Cette face 52 périphérique délimite donc l'entrefer 37 radialement du côté intérieur. Ce cylindre 51 périphérique permet en particulier de protéger les aimants 43 contre les 10 diverses agressions de l'environnement extérieur, et sa face 52 périphérique parfaitement lisse facilite le guidage de la tige 16 par rapport au corps 13 d'amortisseur, ainsi que l'étanchéité par les joints à lèvres. Le cylindre 51 est en matériau amagnétique de façon à perturber le moins possible le couplage électromagnétique entre les aimants permanents 43 et les bobinages 33. En outre, 15 son épaisseur radiale est aussi faible que possible. Dans l'exemple représenté, le cylindre 51 périphérique est formé d'un tube creux, et les aimants 43 et les entretoises 50 présentent une face périphérique cylindrique de révolution dont le diamètre externe correspond (éventuellement au jeu près nécessaire au montage axial) au diamètre interne du 20 cylindre 51. Comme on le voit figure 5, le cylindre 51 périphérique est refermé à son extrémité axiale s'étendant dans la chambre 19 d'amortissement par une douille, dite douille 54 de piston, portant le piston 18, cette douille 54 de piston présentant un filetage vissé dans un taraudage d'extrémité du cylindre 51 périphérique. Le cylindre 51 périphérique est également refermé à son autre extrémité axiale par une 25 douille 55 présentant également un filetage vissé dans un taraudage d'extrémité du cylindre 51. Cette douille 55 permet également la fixation de l'extrémité de la tige 16 qu'elle forme à un châssis de véhicule, ou à un support de roue. Le vissage des deux douilles 54, 55 à chaque extrémité axiale du cylindre 51 périphérique permet de serrer les aimants permanents 43 et les entretoises 50 axialement les uns 30 contre les autres. Autrement dit, le cylindre 51 périphérique et les douilles 54, 55 d'extrémité constituent un dispositif de serrage axial des aimants permanents 43 et des entretoises 50. La tige 16 comprend également une barre 53 centrale cylindrique traversant axialement l'intégralité des aimants 43 et des entretoises 50, 5 ainsi que les douilles 54, 55 d'extrémité qui présentent un alésage central pour le passage de la barre 53. Les aimants 43 et les entretoises 50 sont donc formés de rondelles empilées axialement les unes sur les autres autour de la barre 53 centrale et à l'intérieur du cylindre 51 périphérique. Cette barre 53 centrale, qui est de préférence pleine, est en matériau présentant une perméabilité magnétique de l'ordre 10 de 1, par exemple en en alliage d'aluminium ou en acier inox non magnétique pour ne pas perturber le champ magnétique. La barre 53 centrale présente une extrémité filetée vissée dans un taraudage de la douille 54 de piston. Cette barre 53 centrale permet en particulier de faciliter considérablement le montage des aimants 43 et des entretoises 50 dans le cylindre 51. 15 En effet, ce montage peut s'effectuer de la façon suivante. On visse la douille 54 de piston à l'une des extrémités filetées de la barre 53 centrale, et on empile les aimants 43 et les entretoises 50 sur la barre 53 centrale en alternant les aimants et les entretoises et en orientant les aimants en opposition comme indiqué ci-dessus. On visse ensuite le tube 51 périphérique de la tige 16 sur le filetage 20 extérieur de la douille 54 de piston après avoir fait coulisser ce tube 51 autour de l'empilement des aimants 43 et des entretoises 50. On visse et on serre la douille 55 d'extrémité opposée à l'autre extrémité axiale du tube 51 périphérique afin de maintenir en place et de serrer axialement les uns contre les autres les aimants 43 et les entretoises 50. 25 L'épaisseur radiale du tube 51 périphérique de la tige 16 est aussi faible que possible, notamment inférieure à 5 mm, par exemple de l'ordre de 2,5 mm à 3 mm. De même, le diamètre de la barre 53 centrale est aussi faible que possible, notamment inférieur à 1 cm, par exemple de l'ordre de 5 mm à 7 mm. Chaque aimant permanent 43 est formé en néodyme (N42) et est en forme générale 30 de disque percé axialement.
Rien n'empêche de prévoir que les aimants soient en forme de disques pleins, empilés à l'intérieur du tube 51, sans nécessiter la présence de la barre 53 centrale. Néanmoins, il s'avère en pratique l'énergie récupérée est alors moindre du fait des décalages inévitables radialement entre les aimants et les entretoises les uns par rapport aux autres. En conséquence, l'utilisation d'une barre 53 centrale et d'aimants et d'entretoises en forme de couronne permettent d'assurer un bon centrage et un alignement axial des aimants et des entretoises les uns par rapport aux autres, sans aucun décalage radial. Exemple : On a réalisé un dispositif de suspension conforme aux figures 1 à 5 avec des aimants permanents présentant un diamètre extérieur de 15 mm, un diamètre intérieur de 6 mm, et une hauteur de 6 mm. Ces aimants possèdent une force d'attraction de l'ordre de 60 N. Le circuit électrique de liaison était du type parallèle conformément au montage de la figure 6a. La garniture 32 comprend douze bobinages 33 présentant chacun 900 spires d'un fils de cuivre thermocollant de 0,18 mm de diamètre. Les couronnes 35 sont réalisées en fer doux, la barre 53 centrale est en alliage d'aluminium, les entretoises 50 sont en acier doux, et le cylindre 51 périphérique de la tige 16 est formé d'un tube en alliage d'aluminium présentant un diamètre extérieur de 20 mm. Les bobinages 33 présentent un diamètre extérieur de 36 mm et une hauteur de 6 mm. Les couronnes 35 et les entretoises 50 présentent une hauteur de 2 mm. La tige 16 est sollicitée en déplacement en translation alternativement dans le corps 13 d'amortisseur, et on mesure la tension électrique aux bornes du circuit électrique de liaison, ainsi que la puissance électrique délivrée. La figure 7 représente un exemple des résultats obtenus. Avec une vitesse de sollicitation de l'ordre de 1 m/s, un dispositif selon l'invention permet ainsi de récupérer une puissance électrique de l'ordre de 30 W. L'invention permet d'incorporer de façon simple, économique, et particulièrement efficace, un dispositif de récupération d'énergie dans un 30 dispositif de suspension de véhicule. Elle s'étend également à un véhicule équipé d'au moins un dispositif de suspension selon l'invention. Un véhicule selon l'invention peut être par exemple un aéronef, un véhicule ferroviaire, un véhicule routier (bicyclette, motocyclette, voiture de tourisme, camion, tracteur, remorque...) à deux, trois ou quatre roues... Avantageusement, chaque dispositif de suspension d'un véhicule selon l'invention est un dispositif de suspension conforme à l'invention, et permet donc la récupération d'énergie. Le montage et l'intégration du dispositif de récupération d'énergie dans un dispositif de suspension selon l'invention est simple et peut être adapté à diverses formes et dimensions d'amortisseurs, mono-tube, bi-tube, ou vérins... L'énergie électrique ainsi récupérée peut être recyclée dans le circuit électrique d'un véhicule, et permet aussi éventuellement d'alimenter un capteur ou un circuit électronique de mesure incorporé dans l'amortisseur, notamment dans ledit logement 31 d'extension axiale. L'invention peut faire l'objet de nombreuses variantes de réalisation et applications par rapport au mode de réalisation décrit ci-dessus et représenté sur les figures. En particulier, la garniture 32 peut présenter un diamètre périphérique correspondant au diamètre interne du tube du corps d'amortisseur, et au moins une nervure et des évidements en creux pour la réception du circuit électrique de liaison ; la garniture 32 peut être montée en force axialement dans le logement 31 d'extension axiale, par exemple par frettage à chaud ; le cylindre périphérique de la tige 16 peut être formé par un simple revêtement métallique appliqué autour des aimants et entretoises après empilement ; la barre 53 centrale peut être supprimée... Si l'invention s'applique de préférence et avantageusement à un dispositif de suspension à amortissement passif, rien n'empêche d'envisager son application à un dispositif de suspension à amortissement semi-actif ou actif.
L'invention s'étend en particulier à un véhicule roulant (notamment aéronef, véhicule ferroviaire, véhicule routier (bicyclette, motocyclette, voiture de tourisme, camion, tracteur, remorque...) à deux, trois ou quatre roues...) comprenant au moins une roue portée par rapport à un châssis du véhicule par un dispositif de suspension, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un dispositif de suspension selon l'invention. Avantageusement, chaque roue du véhicule routier est suspendue par rapport au châssis par l'intermédiaire d'un dispositif de suspension selon l'invention. Elle s'étend aussi plus généralement à une machine (autre qu'un véhicule tel qu'une machine à laver le linge, une machine vibrante...) 5 comprenant au moins un équipage mobile porté par rapport à un châssis de la machine par un dispositif de suspension, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un dispositif de suspension selon l'invention. Par exemple, il peut s'agir d'une machine à laver de linge dont le tambour est suspendu par un dispositif de suspension selon l'invention ; d'un train de roue(s) (train d'atterrissage) d'aéronef 10 relié au châssis de l'aéronef par un dispositif de suspension selon l'invention ; d'un rotor d'hélicoptère relié au châssis de l'hélicoptère par un dispositif de suspension selon l'invention faisant office d'amortisseur de traînée...

Claims (5)

  1. REVENDICATIONS1/ - Dispositif de suspension d'un équipage mobile par rapport à un châssis comprenant un amortisseur linéaire comportant un corps (13) d'amortisseur présentant un tube (14) externe cylindrique de révolution autour d'un axe (15) et une tige (16) guidée en translation axiale par rapport au corps (13), et un dispositif de récupération d'énergie du mouvement relatif de la tige par rapport au corps sous forme d'énergie électrique, ce dispositif de récupération d'énergie comprenant une première partie portée par le corps (13) d'amortisseur et une deuxième partie solidaire de la tige (16), caractérisé en ce que : - ladite première partie du dispositif de récupération comprend une pluralité de bobinages (33) logés à l'intérieur du tube (14) externe du corps d'amortisseur, et un circuit (45) électrique de liaison des différents bobinages (33) entre eux, - ladite deuxième partie du dispositif de récupération comprend une succession d'aimants (43) permanents portés par la tige (16), - ladite succession d'aimants (43) permanents et lesdits bobinages (33) sont agencés de telle sorte que le déplacement axial relatif de la tige et des aimants (43) permanents dans les bobinages (33) induit une tension électrique dans ces derniers.
  2. 2/ - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la tige (16) comprend un cylindre (51) périphérique creux en matériau amagnétique, et en ce que les aimants (43) permanents sont logés à l'intérieur du cylindre (51) périphérique creux de la tige (16).
  3. 3/ - Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les aimants (43) permanents sont axialement superposés selon l'axe (15) de la tige (16) avec leurs moments magnétiques orientés axialement et deux à deux en opposition, avec des entretoises (50) en matériau magnétique interposées entre les aimants (43) adjacents, en ce qu'il comporte un dispositif (54, 55) de serrage axial des aimants (43) et des entretoises (50) les uns contre les autres,et en ce que les bobinages (33) présentent des spires enroulées autour de l'axe (15) de l'amortisseur.
  4. 4/ - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les aimants (43) et les entretoises (50) sont en forme de 5 rondelles empilées les unes sur les autres axialement autour d'une barre (53) centrale en matériau amagnétique.
  5. 5/ - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ladite première partie du dispositif de récupération d'énergie comprend une garniture (32) globalement cylindrique logée à l'intérieur du 10 tube (14) externe du corps (13) d'amortisseur, et formée par un empilement axial de couronnes (35) constituées d'un matériau magnétique doux adaptées pour former, entre chaque paire de couronnes (35) adjacentes, un logement de réception d'un bobinage (33), une armature externe aux bobinages (33), et un alésage (36) central de passage de la tige (16). 15 6/ - Dispositif selon la revendication 5 et selon l'une des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que la hauteur axiale d'un bobinage (33) et d'une couronne (35) de la garniture (32) mesurée le long de la tige est égale à la hauteur axiale d'un aimant (43) et d'une entretoise (50). 7/ - Dispositif selon l'une des revendications 5 ou 6, 20 caractérisé en ce que ladite garniture (32) présente une surface externe cylindrique de révolution dont le diamètre extérieur correspond, au jeu près, au diamètre interne du tube (14) externe du corps d'amortisseur. 8/ - Dispositif selon l'une des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que lesdites couronnes (35) présentent des portions (49) externes 25 formant, autour des bobinages (33), une armature externe globalement cylindrique. 9/ - Dispositif selon l'une des revendications 5 à 8, caractérisé en ce que lesdites couronnes (35) présentent des portions (49) externes s'emboîtant axialement les unes dans les autres. 10/ - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 9, 30 caractérisé en ce que le corps (13) d'amortisseur présentant une chambre (19) d'amortissement dans laquelle s'étend une première extrémité de la tige (16) etcomprenant au moins un fluide d'amortissement, les bobinages (33) sont logés dans une extension axiale (31) du tube (14) externe du corps (13) d'amortisseur s'étendant axialement au-delà de la chambre (19) d'amortissement du côté d'une deuxième extrémité axiale de la tige (16), ladite extension axiale (31) étant séparée de façon étanche par rapport à la chambre (19) d'amortissement. 11/ - Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que ledit circuit (45) électrique de liaison présente un câble (48) de sortie traversant radialement le tube (14) externe du corps (13) d'amortisseur. 12/ - Dispositif selon l'une des revendications 10 ou 11, 10 caractérisé en ce que ladite chambre (19) d'amortissement est une chambre à amortissement hydraulique. 13/ - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que les différents bobinages (33) sont reliés électriquement en parallèle les uns par rapport aux autres. 15 14/ - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que les différents bobinages (33) sont reliés électriquement en série les uns par rapport aux autres. 15/ - Machine - notamment véhicule roulant - comprenant au moins un équipage mobile - notamment au moins une roue - porté par rapport à un 20 châssis - notamment un châssis de véhicule - par un dispositif de suspension, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un dispositif de suspension selon l'une des revendications 1 à 14.
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016023628A1 (fr) * 2014-08-13 2016-02-18 Esm Energie- Und Schwingungstechnik Mitsch Gmbh Amortisseur magnétique destiné à un dispositif d'amortissement des vibrations
CN105703595A (zh) * 2015-12-17 2016-06-22 云杉智慧新能源技术有限公司 汽车及电磁悬挂系统
ITUB20159167A1 (it) * 2015-12-17 2017-06-17 Davide Carini Sospensione ottimizzata di veicoli, e relativo kit
DE102017105869A1 (de) 2017-03-20 2018-09-20 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Stoßdämpfer
EP3495686A1 (fr) * 2017-12-08 2019-06-12 The Boeing Company Systèmes et procédés permettant d'amortir un chargement dynamique
EP3647623A1 (fr) * 2018-10-30 2020-05-06 Guangzhou Ocean Hydraulic Elements Co., Ltd. Absorbeur de chocs de véhicule pouvant produire de l'électricité
WO2020232740A1 (fr) * 2019-05-20 2020-11-26 江苏大学 Suspension à rétroaction d'énergie électromagnétique à deux degrés de liberté basée sur un actionneur de moteur à aimant permanent à rotation linéaire de circuit magnétique hybride à double enroulement
DE102022102600A1 (de) 2022-02-03 2023-08-03 Audi Aktiengesellschaft Induktiver Stoßdämpfer

Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1995016253A1 (fr) * 1993-12-09 1995-06-15 Denne Developments Limited Systemes de commande de mouvements
JPH07329783A (ja) * 1994-06-15 1995-12-19 East Japan Railway Co リニア同期モータ駆動式電気転てつ機
WO1997026145A2 (fr) * 1996-01-19 1997-07-24 Carlo Alberto Zenobi Dispositif de generation d'energie resultant des interactions dynamiques entre le sol et un vehicule en marche
WO2002091552A2 (fr) * 2001-05-07 2002-11-14 Trustees Of Tufts College Generateur lineaire electromagnetique et amortisseur
DE10220846A1 (de) * 2002-05-08 2003-11-27 Willy Weber Fa Fahrzeug, insbesondere motorgetriebenes Strassenfahrzeug
JP2004215375A (ja) * 2002-12-27 2004-07-29 紘二 ▲吉▼岡 発電ダンパ装置
US20060181158A1 (en) * 2004-12-27 2006-08-17 Hitachi, Ltd. Cylindrical linear motor, electromagnetic suspension, and vehicle using the same
EP1995090A2 (fr) * 2007-05-21 2008-11-26 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Système de suspension
DE102007054771A1 (de) * 2007-11-16 2009-05-20 Uwe Schulte-Michels Elektromechanischer Stoßdämpfer bzw. elektromechanisches Feder-Dämpfer Element (zur Umwandlung kinetischer Energie in elektrische Energie bei jeder Art von Fahrzeugen und Schwingungskörpern)
GB2465423A (en) * 2008-11-21 2010-05-26 Harel Shachar Regenerative shock absorber comprising electromagnetic linear generator or mechanical movement converter
US20100140945A1 (en) * 2008-12-10 2010-06-10 Juan Andujar System for converting tidal wave energy into electric energy
JP2010154749A (ja) * 2010-03-26 2010-07-08 Sumida Corporation 振動型電磁発電機
DE102009060999A1 (de) * 2009-06-24 2011-01-05 German Gresser Energieoptimiertes Elektrofahrzeug mit autarker Stromversorgung und Verfahren zur Stromerzeugung, bevorzugt aus kinetischer und Gravitationsenergie
WO2012015488A1 (fr) * 2010-07-29 2012-02-02 Zuo Lei Amortisseurs générateurs d'électricité
DE102010036658A1 (de) * 2010-07-27 2012-02-02 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Vorrichtung

Patent Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1995016253A1 (fr) * 1993-12-09 1995-06-15 Denne Developments Limited Systemes de commande de mouvements
JPH07329783A (ja) * 1994-06-15 1995-12-19 East Japan Railway Co リニア同期モータ駆動式電気転てつ機
WO1997026145A2 (fr) * 1996-01-19 1997-07-24 Carlo Alberto Zenobi Dispositif de generation d'energie resultant des interactions dynamiques entre le sol et un vehicule en marche
WO2002091552A2 (fr) * 2001-05-07 2002-11-14 Trustees Of Tufts College Generateur lineaire electromagnetique et amortisseur
DE10220846A1 (de) * 2002-05-08 2003-11-27 Willy Weber Fa Fahrzeug, insbesondere motorgetriebenes Strassenfahrzeug
JP2004215375A (ja) * 2002-12-27 2004-07-29 紘二 ▲吉▼岡 発電ダンパ装置
US20060181158A1 (en) * 2004-12-27 2006-08-17 Hitachi, Ltd. Cylindrical linear motor, electromagnetic suspension, and vehicle using the same
EP1995090A2 (fr) * 2007-05-21 2008-11-26 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Système de suspension
DE102007054771A1 (de) * 2007-11-16 2009-05-20 Uwe Schulte-Michels Elektromechanischer Stoßdämpfer bzw. elektromechanisches Feder-Dämpfer Element (zur Umwandlung kinetischer Energie in elektrische Energie bei jeder Art von Fahrzeugen und Schwingungskörpern)
GB2465423A (en) * 2008-11-21 2010-05-26 Harel Shachar Regenerative shock absorber comprising electromagnetic linear generator or mechanical movement converter
US20100140945A1 (en) * 2008-12-10 2010-06-10 Juan Andujar System for converting tidal wave energy into electric energy
DE102009060999A1 (de) * 2009-06-24 2011-01-05 German Gresser Energieoptimiertes Elektrofahrzeug mit autarker Stromversorgung und Verfahren zur Stromerzeugung, bevorzugt aus kinetischer und Gravitationsenergie
JP2010154749A (ja) * 2010-03-26 2010-07-08 Sumida Corporation 振動型電磁発電機
DE102010036658A1 (de) * 2010-07-27 2012-02-02 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Vorrichtung
WO2012015488A1 (fr) * 2010-07-29 2012-02-02 Zuo Lei Amortisseurs générateurs d'électricité

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10550910B2 (en) 2014-08-13 2020-02-04 Esm Energie—Und Schwingungstechnik Mitsch Gmbh Magnetic damper for vibration absorbers
KR20170045235A (ko) * 2014-08-13 2017-04-26 이에스엠 에네르기-운트 쉬빙웅스테크니크 미츠시 게엠베하 진동 흡수기들을 위한 마그네틱 댐퍼
KR101983921B1 (ko) * 2014-08-13 2019-05-29 이에스엠 에네르기-운트 쉬빙웅스테크니크 미츠시 게엠베하 진동 흡수기들을 위한 마그네틱 댐퍼
WO2016023628A1 (fr) * 2014-08-13 2016-02-18 Esm Energie- Und Schwingungstechnik Mitsch Gmbh Amortisseur magnétique destiné à un dispositif d'amortissement des vibrations
CN106795939A (zh) * 2014-08-13 2017-05-31 Esm能源及振动控制技术米奇有限公司 用于振动吸收器的磁体缓冲器
JP2017526874A (ja) * 2014-08-13 2017-09-14 エーエスエム エネルギー−ウント シュヴィングングステヒニック ミトゥシュ ゲーエムベーハー 振動吸収用磁気ダンパー
CN105703595A (zh) * 2015-12-17 2016-06-22 云杉智慧新能源技术有限公司 汽车及电磁悬挂系统
ITUB20159167A1 (it) * 2015-12-17 2017-06-17 Davide Carini Sospensione ottimizzata di veicoli, e relativo kit
DE102017105869A1 (de) 2017-03-20 2018-09-20 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Stoßdämpfer
WO2018171827A1 (fr) 2017-03-20 2018-09-27 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Amortisseur de chocs
US10364860B2 (en) 2017-12-08 2019-07-30 The Boeing Company Systems and methods for dampening dynamic loading
CN109899433A (zh) * 2017-12-08 2019-06-18 波音公司 用于阻尼动态加载的系统和方法
EP3495686A1 (fr) * 2017-12-08 2019-06-12 The Boeing Company Systèmes et procédés permettant d'amortir un chargement dynamique
EP3647623A1 (fr) * 2018-10-30 2020-05-06 Guangzhou Ocean Hydraulic Elements Co., Ltd. Absorbeur de chocs de véhicule pouvant produire de l'électricité
WO2020232740A1 (fr) * 2019-05-20 2020-11-26 江苏大学 Suspension à rétroaction d'énergie électromagnétique à deux degrés de liberté basée sur un actionneur de moteur à aimant permanent à rotation linéaire de circuit magnétique hybride à double enroulement
GB2587964A (en) * 2019-05-20 2021-04-14 Univ Jiangsu Two-degree-of-freedom electromagnetic energy feedback suspension based on dual-winding hybrid magnetic circuit linear rotation permanent magnet motor actuator
GB2587964B (en) * 2019-05-20 2022-03-30 Univ Jiangsu Two-degree-of-freedom electromagnetic energy regenerative suspension based on linear-rotary permanent magnet actuator and dual-winding hybrid magnetic circuit
DE102022102600A1 (de) 2022-02-03 2023-08-03 Audi Aktiengesellschaft Induktiver Stoßdämpfer

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