FR2698143A1 - Pneumatic spring. - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un ressort pneumatique comportant une chambre principale (F), modifiant son volume lors d'excursions du ressort, et une chambre additionnelle (K), de volume sensiblement constant et pouvant être reliée à la chambre principale, ou isolée de celle-ci, par l'intermédiaire d'une soupape (6) de telle sorte que, par ouverture ou fermeture de la soupape précitée, la progressivité de la suspension puisse être modifiée. Cette soupape (6) comporte une position d'ouverture pratiquement non étranglée, à partir de laquelle elle peut se fermer rapidement; par contre, l'ouverture de la soupape est produite avec du retard, par le fait qu'initialement, pour retarder un équilibre de pression entre la chambre principale (F) et la chambre additionnelle (K), une phase de pré-ouverture, permettant seulement de petits écoulements, doit être effectuée.The invention relates to a pneumatic spring comprising a main chamber (F), modifying its volume during excursions of the spring, and an additional chamber (K), of substantially constant volume and which can be connected to the main chamber, or isolated from it. here, by means of a valve (6) so that, by opening or closing the aforementioned valve, the progressiveness of the suspension can be modified. This valve (6) has a practically un-throttled open position, from which it can be closed quickly; on the other hand, the opening of the valve is produced with delay, by the fact that initially, to delay a pressure balance between the main chamber (F) and the additional chamber (K), a pre-opening phase, allowing only small flows, should be performed.
Description
-1- La présente invention concerne un ressort pneumatique comportant uneThe present invention relates to a pneumatic spring comprising a
chambre principale modifiant son volume lors d'excursions du ressort, par exemple un soufflet pneumatique et qui peut, pour faire varier la progressivité des forces élastiques du ressort pneumatique, être reliée à une chambre additionnelle, ayant un volume sensiblement constant, et qui peut être isolée de cette chambre additionnelle, par main chamber changing its volume during excursions of the spring, for example a pneumatic bellows and which, to vary the progressivity of the elastic forces of the air spring, be connected to an additional chamber, having a substantially constant volume, and which can be isolated from this additional room, by
l'intermédiaire d'une soupape.via a valve.
Des ressorts pneumatiques sont installés sur des véhicules automobiles, notamment également sur des camions, lorsqu'on doit garantir un confort particulièrement grand et lorsqu'en outre il doit être possible le cas échéant de modifier la garde au sol du véhicule en adaptation à différentes conditions d'utilisation La modification de la garde au sol est effectuée d'une manière classique en introduisant de l'air additionnel dans le ressort pneumatique ou bien en évacuant de l'air de ce ressort L'introduction ou l'évacuation d'air sont utilisées habituellement également pour modifier la progressivité des forces élastiques, en opérant par exemple, dans le cas de fortes compressions du ressort, par augmentation de la pression d'air dans le ressort et, dans le cas d'expansions Pneumatic springs are installed on motor vehicles, especially on trucks, when particularly great comfort is to be ensured and, in addition, it must be possible, if necessary, to modify the ground clearance of the vehicle in adaptation to different conditions. of use The modification of the ground clearance is carried out in a conventional way by introducing additional air into the air spring or by evacuating air from this spring. The introduction or the evacuation of air are usually also used to modify the progressivity of the elastic forces, for example by operating, in the case of strong compressions of the spring, by increasing the air pressure in the spring and, in the case of expansions
excessives du ressort, en diminuant cette pression. excessive spring, decreasing this pressure.
A cet égard, on doit obligatoirement tenir compte du fait que, pendant la marche d'un véhicule, In this respect, it must be borne in mind that, during the operation of a vehicle,
relativement beaucoup d'énergie sera nécessaire. relatively much energy will be needed.
Pour réduire autant que possible cette dépense d'énergie, il est connu en principe de combiner, de la manière indiquée ci-dessus, une chambre principale du ressort pneumatique, modifiant son volume lors d'excursions du ressort, avec une chambre additionnelle, ayant un volume sensiblement constant, et de commander la To reduce this energy expenditure as much as possible, it is known in principle to combine, in the manner indicated above, a main chamber of the air spring, changing its volume during spring excursions, with an additional chamber, having a substantially constant volume, and to control the
liaison entre les deux chambres au moyen d'une soupape. connection between the two chambers by means of a valve.
-2- La chambre additionnelle, pouvant être isolée par rapport à la chambre principale, offre la possibilité de modifier le volume d'air efficace pour le ressort Lorsque la soupape précitée, disposée entre la chambre principale et la chambre additionnelle, occupe sa position limite d'ouverture, un grand volume total est disponible, ce volume variant relativement peu, lors d'excursions élastiques du ressort pneumatique, car la variation de volume a seulement une valeur relativement petite par rapport à la grandeur du volume total Cela signifie que la pression d'air, quand la soupape est ouverte, varie seulement relativement peu pendant les excursions du ressort et le ressort pneumatique a une caractéristique The additional chamber, which can be insulated with respect to the main chamber, offers the possibility of modifying the effective air volume for the spring When the aforementioned valve, arranged between the main chamber and the additional chamber, occupies its limit position. In the case of opening, a large total volume is available, this volume varying relatively little, during elastic excursions of the air spring, because the volume variation has only a relatively small value compared to the size of the total volume. of air, when the valve is open, varies only relatively little during spring excursions and the air spring has a characteristic
d'élasticité ayant une progressivité relativement faible. elasticity having a relatively low progressivity.
Il est ainsi possible d'obtenir en marche un comportement particulièrement confortable Si nécessaire par exemple lorsqu'une course de compression du ressort dépasse une valeur de seuil prédéterminée -, la chambre additionnelle peut être rapidement fermée par rapport à la chambre principale de telle sorte que seulement le volume d'air se trouvant dans la chambre principale exerce une action de ressort Cela est également important par le fait que le rapport entre les variations du volume d'air à effet de ressort qui se produisent lors d'excursions du ressort et le volume total d'air se trouvant dans la chambre principale atteint une valeur relativement grande et le ressort pneumatique opère en correspondance avec une progressivité sensiblement amplifiée, c'est-à-dire qu'avec une augmentation de la course d'élasticité, on obtient une force de soutien du ressort pneumatique qui est nettement augmentée. En outre, il est possible de modifier comparativement fortement la caractéristique d'élasticité du ressort, quand la soupape est fermée, au moyen d'une introduction ou d'une évacuation de quantités d'air -3- comparativement petites par rapport à la chambre principale Des ressorts pneumatiques correspondants ont été décrits par exemple dans les documents suivants: JP-A It is thus possible to obtain a particularly comfortable behavior during operation. If necessary, for example when a compression stroke of the spring exceeds a predetermined threshold value -, the additional chamber can be rapidly closed relative to the main chamber so that only the volume of air in the main chamber exerts a spring action. This is also important in that the ratio of spring air volume changes occurring during spring excursions to the total volume of air in the main chamber reaches a relatively large value and the pneumatic spring operates in correspondence with a progressivity substantially amplified, ie with an increase in the yield stress, we obtain a support force of the air spring which is significantly increased. In addition, it is possible to modify comparatively strongly the elasticity characteristic of the spring, when the valve is closed, by means of an introduction or evacuation of comparatively small amounts of air compared to the chamber. main air springs have been described for example in the following documents: JP-A
61-180034, DE-A 40 18 712, DE-A 34 44 577, DE-B 10 81 780, 61-180034, DE-A 40 18 712, DE-A 34 44 577, DE-B 10 81 780,
DE-B 11 44 127, DE-A 15 30 632 et EP-A 01 66 702. D'après le document cité en dernier, la soupape peut être agencée soit sous la forme d'une simple soupape de commutation, soit sous la forme d'une soupape d'étranglement pouvant être commandée Dans le premier cas, il est possible de produire seulement une commutation comparativement rapide entre l'état complètement ouvert et l'état complètement fermé Dans le dernier cas, il est DE-B 11 44 127, DE-A 15 30 632 and EP-A 01 66 702. According to the document cited last, the valve can be arranged either in the form of a simple switching valve, or under the In the former case, it is possible to produce only a comparatively fast switching between the fully open state and the fully closed state. In the latter case, it is
possible de commander le débit d'air de la soupape. possible to control the air flow of the valve.
Dans le cas d'une position d'ouverture étranglée de la soupape, il faut cependant tenir compte du fait que l'influence de la chambre additionnelle sur la progressivité de la caractéristique d'élasticité du ressort peut devenir très petite car les variations de pressions dynamiques se produisant dans la chambre principale lors d'excursions élastiques du ressort ne peuvent pratiquement plus être transmises à la chambre additionnelle Au contraire, la chambre additionnelle sera "désaccouplée" dynamiquement de la chambre principale dans In the case of a constricted opening position of the valve, however, it must be taken into account that the influence of the additional chamber on the progressivity of the elasticity characteristic of the spring can become very small because the pressure variations dynamics occurring in the main chamber during elastic spring excursions can practically no longer be transmitted to the additional chamber On the contrary, the additional chamber will be "uncoupled" dynamically from the main chamber in
le cas d'un étranglement de la voie de liaison. the case of a strangulation of the linkage path.
D'après le document US-A 48 44 428, il est connu un ressort pneumatique dans lequel une chambre principale et une chambre additionnelle sont constamment reliées par l'intermédiaire d'un conduit étranglé et il est prévu entre les deux chambres un piston mobile en translation, dont le déplacement engendre respectivement une augmentation du volume d'une des chambres et According to US-A 48 44 428, it is known a pneumatic spring in which a main chamber and an additional chamber are constantly connected via a constricted conduit and there is provided between the two chambers a movable piston in translation, whose displacement generates respectively an increase in the volume of one of the chambers and
simultanément une diminution du volume de l'autre chambre. at the same time a decrease in the volume of the other chamber.
Egalement de cette manière, il est possible de modifier la progressivité de la caractéristique d'élasticité du Also in this way, it is possible to modify the progressivity of the elasticity characteristic of the
ressort.spring.
-4- En ce qui concerne un bon confort de suspension, il est souhaitable de pouvoir commander asymétriquement la voie de liaison entre la chambre principale et la chambre additionnelle de telle sorte qu'on puisse obtenir d'une part une fermeture rapide de cette voie et d'autre part une ouverture retardée Au moyen d'une fermeture rapide, il est possible que la suspension devienne plus dure sans effet de chocs et sans absorption sensible de puissance car d'une part le volume d'air agissant comme un ressort varie rapidement et d'autre part, uniquement par la fermeture de la voie de liaison, il ne se produit aucune variation de pression dans la chambre principale Par l'ouverture retardée de la voie de liaison, on tiendra compte du fait que, quand la voie de liaison est fermée entre la chambre principale et la chambre additionnelle en fonction de la course de suspension il peut se produire des différences de pressions relativement grandes qui, lors d'une ouverture brutale et exempte d'étranglement de la voie de liaison, As regards a good suspension comfort, it is desirable to be able to asymmetrically control the linkage path between the main chamber and the additional chamber so that one can obtain on the one hand a rapid closure of this pathway. and secondly a delayed opening By means of a quick closing, it is possible that the suspension becomes harder without shock effect and without appreciable absorption of power because on the one hand the volume of air acting as a spring varies. quickly and on the other hand, only by the closing of the linkage, there is no change in pressure in the main chamber By the delayed opening of the linkage, we will take into account that when the route connection is closed between the main chamber and the additional chamber depending on the suspension stroke there may be relatively large differences in pressures which, during a sudden opening and free of strangulation of the connecting channel,
peuvent engendrer des forces analogues à des chocs. can generate forces similar to shocks.
Pour une telle commande de la voie de liaison, il n'a pas été signalé jusqu'à maintenant des For such a control of the link route, it has not been reported until now that
possibilités de construction qui soient simples. construction possibilities that are simple.
Apparemment, le document DE-C 35 44 474 décrit une soupape dans laquelle la courbe caractéristique définissant la section d'ouverture en fonction de la course de la soupape a un profil fortement incurvé de sorte que, lors d'un écartement à partir de la position de fermeture quand la course d'ouverture augmente, il se créera une section d'ouverture initialement seulement petite et augmentant légèrement mais qui augmentera Apparently, DE-C 35 44 474 discloses a valve in which the characteristic curve defining the opening section as a function of the stroke of the valve has a strongly curved profile so that when spaced from the closing position when the opening stroke increases, it will create an opening section initially only small and increasing slightly but will increase
fortement seulement après la phase initiale d'ouverture. strongly only after the initial opening phase.
Cependant, la commande d'une soupape, qui doit être utilisée de la manière indiquée ci-dessus dans la voie de liaison entre la chambre principale et la chambre additionnelle d'un ressort pneumatique, est difficile, et However, the control of a valve, which must be used in the manner indicated above in the connecting path between the main chamber and the additional chamber of a pneumatic spring, is difficult, and
notamment indépendamment de la structure de la soupape. in particular regardless of the structure of the valve.
Cela est basé sur le fait que, quand la soupape est fermée, il peut se produire en fonction des courses de la suspension des différences de pressions variant très fortement entre la chambre principale et la chambre additionnelle Il en résulte que le comportement d'ouverture de la soupape peut être soumis en This is based on the fact that, when the valve is closed, it can occur depending on the strokes of the suspension pressure differences varying very strongly between the main chamber and the additional chamber It follows that the opening behavior of the valve can be submitted in
correspondance à de fortes fluctuations. corresponding to strong fluctuations.
Pour cette raison, un objet de l'invention est d'améliorer le comportement de fonctionnement d'un ressort pneumatique du type défini ci-dessus à l'aide de nouveaux moyens pour commander la liaison entre la chambre For this reason, an object of the invention is to improve the operating behavior of a pneumatic spring of the type defined above by means of new means for controlling the connection between the chamber.
principale et la chambre additionnelle. main and the additional bedroom.
Ce problème est résolu conformément à l'invention en ce que la soupape comporte un corps obturateur, sollicité dans la direction d'ouverture par la pression régnant dans la chambre additionnelle, ainsi qu'un piston, relié au corps obturateur par l'intermédiaire d'une tige et pourvu d'une surface active sollicitée par la pression régnant dans la chambre additionnelle et d'une autre surface active pouvant être sollicitée par une pression pneumatique pouvant être commandée, et la surface active du piston qui est sollicitée par la pression de la chambre additionnelle est plus grande que la section du corps obturateur sollicitée This problem is solved according to the invention in that the valve comprises a shutter body, biased in the opening direction by the pressure in the additional chamber, and a piston connected to the shutter body via a rod and provided with an active surface biased by the pressure in the additional chamber and another active surface that can be biased by a controllable pneumatic pressure, and the active surface of the piston which is stressed by the pressure of the additional chamber is larger than the section of the shutter body requested
par la pression de la chambre additionnelle. by the pressure of the additional chamber.
Avec l'agencement conforme à l'invention, on obtient que la pression dans la chambre additionnelle exerce toujours sur la soupape une force de fermeture, et notamment indépendamment de ce que la pression dans la chambre principale soit plus grande ou plus petite que la With the arrangement according to the invention, it is obtained that the pressure in the additional chamber always exerts on the valve a closing force, and in particular regardless of whether the pressure in the main chamber is greater or smaller than the
pression dans la chambre additionnelle. pressure in the additional chamber.
Ainsi les états de fonctionnement fortement variables du ressort pneumatique, et notamment les -6- différences de pressions fortement variables entre la chambre principale et la chambre additionnelle ont, lors de la disposition d'une soupape commandée par son siège, seulement encore une influence tout à fait secondaire sur son comportement d'ouverture. Cela offre la possibilité de faire intervenir des moyens d'une construction très simple pour la commande Thus, the highly variable operating states of the pneumatic spring, and in particular the highly variable differences in pressures between the main chamber and the additional chamber, have only a slight influence during the arrangement of a valve controlled by its seat. secondary to his opening behavior. This offers the possibility of involving means of a very simple construction for the command
de la soupape.of the valve.
A cet égard, il est prévu conformément à une forme avantageuse de réalisation de l'invention qu'une chambre de commande puisse être reliée, sur le côté du piston pouvant être sollicité par la pression pneumatique pouvant être commandée, à une source de pression pneumatique par l'intermédiaire d'une voie étranglée et à une sortie d'air par l'intermédiaire d'une voie non étranglée. La sortie d'air non étranglée permet une fermeture rapide de la soupape La liaison étranglée entre la chambre de commande et la source de pression permet d'une part, quand la soupape est fermée, une augmentation rapide de la pression dans la chambre de commande car son volume ne varie pas tant que la soupape se trouve encore dans la position de fermeture Ensuite aussitôt que, dans le cas o la pression de commande continue à augmenter, la soupape commence à s'ouvrir, il sera nécessaire, pour produire une augmentation additionnelle de pression dans la chambre de commande, de faire intervenir une quantité d'air comparativement grande car maintenant le volume de la chambre de commande augmente d'une façon analogue à la course d'ouverture de la soupape Dans ce cas, l'étranglement empêche maintenant une introduction rapide de grandes quantités d'air de sorte que la course d'ouverture de la soupape pourra s'effectuer seulement de In this regard, it is provided in accordance with an advantageous embodiment of the invention that a control chamber can be connected to a pneumatic pressure source on the side of the piston that can be biased by the controllable pneumatic pressure. via a constricted channel and to an air outlet via a non-throttled channel. Non-throttled air outlet allows quick closing of the valve The throttled connection between the control chamber and the pressure source allows, on the one hand, when the valve is closed, a rapid increase of the pressure in the control chamber because its volume does not change as long as the valve is still in the closed position. Then as soon as, in the case where the control pressure continues to increase, the valve begins to open, it will be necessary to produce an increase. additional pressure in the control chamber, to involve a comparatively large amount of air because now the volume of the control chamber increases in a similar manner to the opening stroke of the valve In this case, the throttling now prevents rapid introduction of large amounts of air so that the opening stroke of the valve can be performed only from
façon retardée ou bien avec une petite vitesse. delayed way or with a little speed.
Ce comportement de fonctionnement de la soupape -7- s'établit obligatoirement, et notamment sans aucune régulation de la pression dans la chambre de commande Au contraire, il est suffisant que la chambre de commande soit reliée, pour la fermeture de la soupape, de façon non étranglée à la sortie d'air, et pour une ouverture lente de la soupape, de façon étranglée à la source de This operating behavior of the valve must be established, and in particular without any regulation of the pressure in the control chamber. On the contrary, it is sufficient for the control chamber to be connected, for closing the valve, to unobstructed way at the air outlet, and for slow opening of the valve, strangely at the source of
pression pneumatique.pneumatic pressure.
En outre, on peut judicieusement prévoir que la commande de la soupape soit effectuée fluidiquement, notamment pneumatiquement, et notamment de telle sorte que, pour la commande de la soupape, on utilise un dispositif fluidique de refoulement, qui soit sollicité par une pression fluidique pour l'ouverture de la soupape ou bien qui soit déchargé de la pression fluidique pour la fermeture de la soupape, la sollicitation en pression étant effectuée par l'intermédiaire d'un conduit étranglé et la décharge en pression étant effectuée par l'intermédiaire d'un conduit non étranglé De cette manière, le mouvement d'ouverture de la soupape sera ralenti mais il sera possible de maintenir une fermeture rapide. Selon encore d'autres caractéristiques du ressort pneumatique conforme à l'invention: La soupape peut être commandée pour s'ouvrir In addition, it is expedient to provide that the control of the valve is carried out fluidly, in particular pneumatically, and in particular such that, for the control of the valve, a fluidic discharge device is used which is urged by a fluid pressure to the opening of the valve or that is discharged from the fluidic pressure for the closing of the valve, the pressure urging being effected via a constricted conduit and the pressure discharge being effected via In this way, the opening movement of the valve will be slowed down but it will be possible to maintain a quick closing. According to still other characteristics of the pneumatic spring according to the invention: The valve can be controlled to open
de façon pulsée.in a pulsating way.
La soupape est agencée comme une soupape à siège et il est prévu sur le siège et sur le corps obturateur de la soupape des surfaces d'étanchéité ou des bagues d'étanchéité se recouvrant étroitement mutuellement et qui, au début d'une course d'ouverture, produisent initialement seulement l'ouverture d'un intervalle d'étranglement. Le piston forme une chambre de commande par rapport à la chambre additionnelle et la pression dans la chambre de commande peut être commandée de telle sorte que -8- la chambre de commande puisse être reliée, en vue d'une sollicitation en pression, à une source de pression par l'intermédiaire d'un conduit étranglé et, en vue d'une décharge de pression, à un orifice de sortie par l'intermédiaire d'un conduit non étranglé. La chambre additionnelle est disposée dans le piston d'un soufflet pneumatique ou dans des cavités The valve is arranged as a seat valve and there is provided on the seat and on the shutter body of the valve sealing surfaces or sealing rings overlapping each other closely and which, at the beginning of a race of opening, initially produce only the opening of a throttling gap. The piston forms a control chamber with respect to the additional chamber and the pressure in the control chamber can be controlled so that the control chamber can be connected, for pressure loading, to a pressure chamber. pressure source through a constricted conduit and, for pressure relief, to an outlet port through an unthrottled conduit. The additional chamber is disposed in the piston of a pneumatic bellows or in cavities
pouvant être reliées ou communiquant avec le piston. can be connected or communicating with the piston.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mis en évidence dans la suite de la Other features and advantages of the invention will be highlighted later in the
description, donnée à titre d'exemple non limitatif, en description, given by way of non-limiting example, in
référence aux dessins annexés dans lesquels: La Figure 1 est une vue en coupe schématisée d'un ressort pneumatique conforme à l'invention, la Figure 2 est une vue en coupe schématisée d'une soupape, commandée pneumatiquement, pour la liaison entre la chambre principale et la chambre additionnelle, la Figure 3 est une vue en coupe des surfaces d'étanchéité du siège et du corps obturateur de la soupape précitée, et la Figure 4 met en évidence, sous la forme d'un schéma de couplage, le système de commande de la 1 is a schematic sectional view of a pneumatic spring according to the invention; FIG. 2 is a schematic sectional view of a valve, pneumatically controlled, for the connection between the chamber; FIG. 3 and the additional chamber, FIG. 3 is a sectional view of the sealing surfaces of the seat and of the shutter body of the aforementioned valve, and FIG. 4 shows, in the form of a coupling diagram, the system order of the
soupape précitée.aforementioned valve.
Conformément à la Figure 1, il est prévu, entre une masse suspendue 1, qui est constituée dans le cas d'un véhicule par la caisse de ce dernier, et une masse non suspendue 2, qui est constituée dans le cas d'un véhicule par des éléments de guidage de roues ou d'essieux et analogues, un ressort pneumatique 3, qui se compose dans l'essentiel, et d'un manière connue en principe, d'un soufflet élastique 4 installé sur la masse suspendue 1 et également d'un piston 5, pouvant s'engager dans le According to Figure 1, there is provided between a suspended mass 1, which is constituted in the case of a vehicle by the body of the latter, and an unsprung mass 2, which is constituted in the case of a vehicle by means of wheel or axle guide elements and the like, a pneumatic spring 3, which essentially consists, and in a manner known in principle, of an elastic bellows 4 installed on the suspended mass 1 and also of a piston 5, which can engage in the
soufflet et qui est installé sur la masse non suspendue 2. bellows and which is installed on the unsprung mass 2.
Lors d'excursions de la suspension, le volume du soufflet élastique 4 varie de telle sorte que la -9- pression d'air dans le soufflet 4 augmente lors de mouvements de rentrée de la suspension et diminue lors de During excursions of the suspension, the volume of the elastic bellows 4 varies so that the air pressure in the bellows 4 increases during movements of retraction of the suspension and decreases during
mouvements de sortie de la suspension. exit movements of the suspension.
Par l'intermédiare d'une soupape de commande, non représentée, la pression d'air fournie par une source de pression, non représentée, par exemple un compresseur, peut être introduite dans le soufflet 4 ou bien évacuée de celui-ci vers l'extérieur De cette manière, il est possible d'obtenir une augmentation ou une diminution additionnelles de la pression dans le soufflet 4 du Through a control valve, not shown, the air pressure supplied by a pressure source, not shown, for example a compressor, can be introduced into the bellows 4 or removed from it to the In this way, it is possible to obtain an additional increase or decrease of the pressure in the bellows 4 of the
ressort pneumatique.pneumatic spring.
Le volume intérieur du soufflet 4 forme une chambre principale, de volume variable, du ressort pneumatique 3 et il peut être relié, par l'intermédiaire d'une soupape 6 qui dégage une grande section de passage d'écoulement dans l'état complètement ouvert, avec une chambre additionnelle 7, comportant un volume sensiblement constant et qui est disposée dans des cavités du piston ou bien dans des cavités communiquantes de la The internal volume of the bellows 4 forms a main chamber, of variable volume, of the air spring 3 and can be connected via a valve 6 which releases a large flow passage section in the fully open state. , with an additional chamber 7, having a substantially constant volume and which is disposed in cavities of the piston or in communicating cavities of the
masse non suspendue 2.unsprung mass 2.
Au moyen d'une autre soupape 8 de même genre, il est possible le cas échéant de faire intervenir encore By means of another valve 8 of the same kind, it is possible, if necessary,
une autre chambre additionnelle 9.another additional room 9.
Quand les deux soupapes 6 et 8 sont ouvertes, un grand volume d'air ayant l'efficacité d'un ressort est disponible et à cet égard le volume total, lors d'excursions de la suspension, sera modifié d'une façon relativement faible En correspondance, également les variations de pression, engendrées par les excursions de la suspension, de l'air enfermé dans le soufflet 4 et les chambres additionnelles 7 et 9 sont relativement petites, c'est-à-dire que le ressort pneumatique 3 fonctionne avec une faible progressivité Suivant que seulement la soupape 8 ou bien la soupape 6 est fermée, le volume d'air agissant comme un ressort peut être réduit plus ou moins fortement, avec pour conséquence que les variations, engendrées par des excursions de la suspension, du volume d'air agissant comme un ressort auront une grandeur correspondante par comparaison au5 volume d'air total agissant comme un ressort et que le ressort pneumatique fonctionnera avec une progressivité When both valves 6 and 8 are open, a large volume of air with the efficiency of a spring is available and in this respect the total volume, during excursions of the suspension, will be changed in a relatively small way Correspondingly, also the pressure variations, generated by the excursions of the suspension, the air enclosed in the bellows 4 and the additional chambers 7 and 9 are relatively small, that is to say that the air spring 3 operates With little progressivity Depending on whether only the valve 8 or the valve 6 is closed, the volume of air acting as a spring can be reduced more or less strongly, with the result that the variations caused by excursions of the suspension, the volume of air acting as a spring will have a corresponding magnitude compared to the total air volume acting as a spring and the air spring will operate with a progressivity
plus forte.stronger.
Sur la Figure 2, seulement la soupape 6 est In Figure 2, only the valve 6 is
représentée de façon schématisée. schematically represented.
Conformément à la Figure 2, la soupape 6 commande une ouverture 10 de grande section qui est prévue dans une paroi entre le volume intérieur F du soufflet de ressort 4 et le volume intérieur K de la partie de la chambre additionnelle 7 qui est située dans le piston According to Figure 2, the valve 6 controls a large section opening 10 which is provided in a wall between the interior volume F of the spring bellows 4 and the interior volume K of that part of the additional chamber 7 which is located in the piston
roulant 5.rolling 5.
La soupape 6 comporte un corps obturateur 11 en forme de plateau, qui s'appuie dans l'état de fermeture, représenté, sur un ciel 12 situé sur le bord de The valve 6 comprises a shutter body 11 in the form of a plate, which is supported in the closed state, shown, on a sky 12 situated on the edge of
l'ouverture 10.the opening 10.
Au moyen d'une tige 14, guidée en translation de glissement dans un guide 13, le corps obturateur 11 de la soupape est relié à un piston en forme de plateau, qui est guidé en translation de glissement dans un cylindre correspondant et qui est sollicité, sur son côté dirigé vers le corps obturateur 11, par la pression PK régnant dans la chambre additionnelle 7 et, sur son côté opposé au corps obturateur 11, par une pression de commande ps By means of a rod 14, guided in sliding translation in a guide 13, the shutter body 11 of the valve is connected to a platelike piston which is guided in sliding translation in a corresponding cylinder and which is urged on its side directed towards the shutter body 11, by the pressure PK prevailing in the additional chamber 7 and, on its side opposite to the shutter body 11, by a control pressure ps
régnant dans une chambre de commande 17. prevailing in a control chamber 17.
La surface active, dirigée vers le corps obturateur 11 de la soupape, du piston 15 est plus grande que le côté frontal, dirigé vers le piston 15, du corps obturateur 11 qui, dans l'état fermé de la soupape 6, sera sollicité par la pression PK régnant dans la chambre additionnelle Ainsi la pression PK produit toujours une force orientée dans le sens de fermeture du corps -11- The active surface, directed towards the shutter body 11 of the valve, of the piston 15 is larger than the frontal side, directed towards the piston 15, of the shutter body 11 which, in the closed state of the valve 6, will be solicited by the pressure PK prevailing in the additional chamber Thus the pressure PK always produces a force oriented in the direction of closure of the body -11-
obturateur 11 de la soupape.shutter 11 of the valve.
L'autre côté du corps obturateur 11 est sollicité par la pression PF régnant à l'intérieur du soufflet 4 Cette pression PF est, lorsque la soupape 6 est complètement ouverte, pratiquement égale à la pression PKLorsque la pression de commande p S dans la chambre de commande 17 a une valeur suffisamment grande, le piston 15 et le corps obturateur 11 de la soupape sont soulevés à partir de la position représentée sur la Figure 2 de sorte que la soupape 6 s'ouvre Quand la pression dans la chambre de commande 17 diminue d'une valeur suffisante par rapport à la pression PK dans la chambre additionnelle 7 ou bien la pression PF dans le soufflet 4, The other side of the obturator body 11 is biased by the pressure PF prevailing inside the bellows 4. This pressure PF is, when the valve 6 is completely open, substantially equal to the pressure PKWwhen the control pressure p S in the chamber 17 is sufficiently large, the piston 15 and the shutter body 11 of the valve are lifted from the position shown in FIG. 2 so that the valve 6 opens when the pressure in the control chamber 17 decreases by a sufficient value with respect to the pressure PK in the additional chamber 7 or the pressure PF in the bellows 4,
la soupape 6 se ferme.the valve 6 closes.
Pour commander la pression dans la chambre de commande 17, il est prévu le circuit de commande représenté sur la Figure 4 En fonction de la position de commande d'une soupape de commutation 18, la chambre de commande 17 est reliée à une source de pression pneumatique ou à un compresseur 19 ou bien comme le montre la Figure 4 elle est reliée à une sortie d'air Entre la soupape de commutation 18 et la chambre de commande 17, il est prévu un étranglement 21 qui est disposé en parallèle à un clapet anti-retour 22, qui sera ouvert par la pression régnant dans la chambre de commande 17 aussitôt que la soupape de commutation 18 sera amenée dans la position représentée Ainsi la chambre de commande 17 peut être déchargée de la pression pneumatique pratiquement de façon exempte d'étranglement aussitôt que la soupape de commutation 18 est amenée dans la position représentée Par contre, quand la soupape de commutation 18 est amenée dans son autre position, le clapet antiretour 22 se ferme et l'air comprimé provenant de la source de pression 19 peut seulement pénétrer dans la -12- chambre de commande 17 par l'intermédiaire de l'étranglement 21 En correspondance, l'augmentation de la In order to control the pressure in the control chamber 17, the control circuit shown in FIG. 4 is provided. Depending on the control position of a switching valve 18, the control chamber 17 is connected to a pressure source. pneumatic or compressor 19 or as shown in Figure 4 it is connected to an air outlet Between the switching valve 18 and the control chamber 17, there is provided a constriction 21 which is arranged in parallel with a valve non-return 22, which will be opened by the pressure in the control chamber 17 as soon as the switching valve 18 is brought into the position shown Thus the control chamber 17 can be discharged from the pneumatic pressure substantially free of As soon as the switching valve 18 is brought into the position shown, however, when the switching valve 18 is brought into its other position, the valve 22 is closed and the compressed air from the pressure source 19 can only enter the control chamber 17 via the throttle 21.
pression dans la chambre de commande 17 est retardée. pressure in the control chamber 17 is delayed.
En correspondance on obtient avec l'agencement représenté sur la Figure 4 que la soupape 6, lorsque la soupape de commutation 18 est amenée dans la position non représentée, s'ouvre relativement lentement alors que cependant, lorsque la soupape de commutation 18 est amenée dans la position représentée, la soupape peut se fermer In correspondence with the arrangement shown in FIG. 4, the valve 6, when the switching valve 18 is brought into the position not shown, opens relatively slowly while, however, when the switching valve 18 is brought into the the position shown, the valve can close
rapidement.quickly.
De cette manière on obtient d'une part une fermeture rapide et d'autre part une ouverture retardée de la soupape 6 au moyen d'une phase de préouverture dans laquelle le corps obturateur 11 dégage une section d'ouverture faible dans tous les cas de sorte qu'entre la chambre additionnelle 7 et la chambre principale 4, initialement seulement une liaison étranglée est ouverte et l'égalisation de pression entre les deux chambres In this way one obtains firstly a rapid closure and secondly a delayed opening of the valve 6 by means of a preopening phase in which the shutter body 11 releases a small opening section in all cases of so that between the additional chamber 7 and the main chamber 4, initially only a throttled connection is open and the pressure equalization between the two chambers
précitées est possible seulement lentement. above mentioned is possible only slowly.
La commande de la soupape de commutation 18 est constamment contrôlée pour vérifier que le fonctionnement est correct Si un défaut de fonctionnement était détecté, alors la soupape de commutation 18 serait isolée de sa source d'énergie, par exemple une source de courant électrique, de telle sorte qu'elle serait amenée obligatoirement, par un ressort de rappel ou analogue, dans la position représentée, o la chambre de commande 17 reste pratiquement sans pression Ainsi la soupape 6 prend obligatoirement sa position de fermeture de sorte que, dans de tels cas, seulement le volume d'air se trouvant dans le soufflet 4 agit à la façon d'un ressort et que le ressort pneumatique 3 fonctionne avec une grande progressivité correspondante On est ainsi assuré d'obtenir dans tous les cas un comportement de fonctionnement sûr du ressort pneumatique 3 même -13- The control of the switching valve 18 is constantly monitored to verify that the operation is correct. If a malfunction is detected, then the switching valve 18 would be isolated from its power source, for example a power source, a such that it would necessarily be brought, by a return spring or the like, into the position shown, the control chamber 17 remains virtually without pressure Thus the valve 6 necessarily takes its closed position so that, in such cases , only the volume of air in the bellows 4 acts like a spring and that the air spring 3 operates with a great progressiveness corresponding It is thus ensured in all cases a safe operating behavior of the air spring 3 same -13-
également avec une diminution du confort -. also with a decrease in comfort -.
Conformément à la Figure 3, le corps obturateur 11 et le siège 12 de la soupape 6 peuvent comporter chacun des bagues d'étanchéité 23, 24, venant s'appliquer axialement l'une contre l'autre dans la position de fermeture de cette soupape 6 et qui sont agencées de telle sorte que, quand l'excursion d'ouverture du corps obturateur 11 commence, initialement seulement un intervalle très étroit, exerçant une forte action d'étranglement, soit ouvert De cette manière, on est assuré que, lors de l'ouverture de la soupape 6, seulement un équilibrage de pression retardé soit possible entre les volumes intérieurs F et K. Dans l'exemple représenté sur la Figure 3, la bague d'étanchéité 23, qui fait partie du siège de soupape 12, est agencée sous la forme d'une bague métallique, qui est vissée au moyen d'une partie formant support La bague d'étanchéité 24 prévue sur le corps obturateur 11 de la soupape se compose d'une matière élastomère et elle est engagée dans une rainure du corps 11 Pour le maintien ou la fixation de la bague d'étanchéité 24, il est prévu un disque annulaire 25 ainsi qu'un disque de blocage 26 Pour éviter que de l'air soit emprisonné par la bague d'étanchéité 24 à l'intérieur de la rainure réceptrice prévue dans le corps obturateur 11 de la soupape, et qui pourrait alors empêcher un engagement complet de la bague d'étanchéité 24 dans la rainure, il est prévu dans le corps obturateur 11 de la soupape plusieurs petits trous According to Figure 3, the shutter body 11 and the seat 12 of the valve 6 may each comprise sealing rings 23, 24, coming axially against each other in the closed position of this valve. 6 and which are arranged such that, when the opening aperture of the shutter body 11 begins, initially only a very narrow gap, exerting a strong throttling action, is opened In this way, it is ensured that, when of the opening of the valve 6, only a delayed pressure balancing is possible between the inner volumes F and K. In the example shown in Figure 3, the sealing ring 23, which is part of the valve seat 12 , is arranged in the form of a metal ring, which is screwed by means of a support portion The sealing ring 24 provided on the valve body 11 of the valve consists of an elastomeric material and is engaged in a groove of the body 11 For holding or fixing the sealing ring 24, there is provided an annular disk 25 and a locking disc 26 to prevent air being trapped by the sealing ring 24 to inside the receiving groove provided in the shutter body 11 of the valve, and which could then prevent a complete engagement of the sealing ring 24 in the groove, there are provided in the shutter body 11 of the valve several small holes
27 pour assurer la désaération de la rainure précitée. 27 to ensure the deaeration of the aforementioned groove.
-14--14-
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