Brevet FR2141493A1 — publié le 19730126

L'invention concerne un amortisseur hydraulique, en particulier pour véhicule automobile, qui comporte un piston exerçant L l'intérieur d'un cylindre de travail rempli d'huile uns action d'amortissement et dans lequel la résistance opposée par le fluide au déplacoient du piston varie de façon progressive en fonetion de l'amplitude du mouvement sollicitant le dit piston. L.s principaux amortiseurs connus se composent essentiellement dus corps cylindrique contenant un fluide hydraulique et à l'intérieur duquel peut se déplacer un piston muni d'un ou plusieurs aSutages, permettant le passage du fluide hydraulique de part et d'autre du piston selon les mouvements alternatifs de celui-ci. La résistance au déplacement du piston dépend d'une part du rapport existant entre le diamètrek du piston et celui des ajutages et d'autre part de la viscosité du fluide hydraulique, de sorte qu'elle est on principe constante quelle que soit la position du piston i l'intérieur du cylindre. Cette résistance opposée au déplacement du piston sort à amortir par freinage les réactions de la suspension du véhicule. Ce type con d'amortisseurs présente les inconvénients suivants. Si la résistance de l'amortisseur est élevée, il en résulte 'n bon amortissement pour des réactions de suspension brutales (par exemple pour un véhicule roulant à vitesse élevée) et donc une bonne tenue de route, mais inversement à faible vitesse, sur manvais retêvements routiers, la suspension trop freinée manque de souplesse et le confort s'en ressent.Si par contre la résistance de l'amortisseur est plutôt faible, le confort est excellent à faible vitesse mais la tenue de route devient médiocre L vitesse élevée (pertes d'adhérence des roues, dévore en virage, etc...). Les constructeurs adopotent donc, pour chaque type de véhicules, des valeurs moyennes de résistance réalisant un comproais dépoidant de la destination du véhicule (sport, tourisme, utilitaire etc...), et qui de ce fait ne peuvent donner de résul- tats optima b anaux moment. La présents invention a pour but de remédier aux inconv4- nients exposés ci-dessus et propose à cet effet un amortisseur hydraulique b résistance variable qui, tout en étant d'une conoption particulièrement simple, assure pour de faibles réactions de la suspension un freinage modéré des mouvements de cette dernière On fournissant ainsi le maximum de confort et qui, lorsque les réactions de la suspension augmentent en amplitude, on assure progressivement un freinage plus énergique en limitant les oscillations de la suspension et en assurant ainsi une tenue de route maximale. Belon l'invention, le corps de l'amortisseur comprend deux chambres cylindriques concentriques reliées ensemble par des ouvertures calibres portées par la paroi de séparation des deux chambres pour permettre le passage de fluide hydraulique entre les deux chambres sous l'action d'un piston se déplaçant dans la chambre intérieure.On comprend que la valeur de la réaistanco opposée au déplacement du piston dans la chambre intérieure dépend en particulier du nombre et du diamètre des ouvertures existant dans la paroi intermédiaire, dans le sens ot une contrainte est appliquée au piston, de sorte que cette résistance augmente au fur et A mesure du déplacement du piston, chaque fois que le piston a franchi le niveau d'une de ces ouvertures et que le nombre de ces dernibreB, dans le sens de déplacement du piston, a diminué d'une unité. On comprend que la paroi intermédiaire pourrait entre percée directement, en cours duinage, des ouvertures mentionnées ci dessu, mail on pourra avantageusement y adapter des ajutages calibrés avec précision, usinés séparément, analogues à des gicleurs de carburateurs, vissés sur le corps de la paroi. n deviendra ainsi possible de réaliser des chambres cylindrique. intérieure et extérieure de type standard et de faire varier les caractéristiques de l'amortisseur par le choix des ajutages employés. L'espace annulaire compris entre les parois des deux chambres étant le plus réduit possible afin de limiter l'encom- brossent du dispositii, on pourra avantageusement répartir les ajutages autour de la paroi cylindrique de la chambre intérieure selon une génératrice théorique calculée afin d'obtenir une répartition régulière du fluide, aussi bien en compression que on aspiration.Cette génératrice sera donc une hélice effectuant un ou plusieurs tours autour de la paroi cylindrique de la chambre intérieure et son tracé correspondra à une courbe calculée en ionction des réactions de suspension désirée. ha position des aJutages le long de cette courbe sera déterminée de façon å obtenir, tant en extension qu'en compression, la progression d'amortissement recherchée. Pour bien faire comprendre l'invention, on en décrira ei- après, è titre d'exemple sans aucun caractère limitatif, une forme d'exécution préférée en référence au dessin schématique annexé dont la figure unique est une coupe verticale d'un amor tisseur à résistance variable0 L'amortisseur comporte un cylindre de travail 1 comprenant intérieurement, de façon concentrique, une chambre cylindrique 2 qui est solidaire de façon étanche du fond 3 du cylindre I et à l'intérieur de laquelle peut coulisser, en direction axiale, un piston 4.L'amortisseur est fermé 8 sa partie supérieure par un couvercle 5, qui coopère de façon étanche avec le bord supérieur de la ohaibre cylindrique 2 et duquel sort la tige de piston 6 destinée b être fixée à la masse suspendue du véhicule alors que le fond 3 du cylindre 1 est destiné à entre fixé à la masse non suspendue. L'espace annulaire 7 compris entre la paroi interne du cylindre 1 et la paroi externe de la chambre cylindrique 2 communique avec l'intérieur de la chambre cylindrique 2 par l'intermédiaire d'ajutages calibrés 8 à 15 vissés dans des ouvertures correspondantes iénagéei dans la paroi de la chambre cylindrique 2 et du fluide hydraulique, contenu à l'intérieur du cylindre 1, peut passer de la chambre cylindrique 2 à l'espace annulaire 7, et inversement, à travers les dits ajutages.Les ouvertures de la paroi de la chambre cylindrique 2 sont réparties le long d'une hélios tournant autour de cette paroi et la position de ces ouvertures lo long de cette hélice est déterminée aux points appropriés pour obtenir la progression de freinage recherchée peur le piston 4. Le fonctionnement de l'amortisseur est le suivant, en supposant le piston 4 au repos dans la position représentée au dessin, c'est-à-dire à mi-chemin à 11 intérieur de la chambre oylindriqu. 2. Si une force relative de poussée est exercée sur lo piston 4, ce dernier se déplace à l'intérieur de la chambre 2 on étant freiné par le fluide hydraulique qui est refoulé dans l'espace annulaire 8 à travers les ajutages 12, 13, 14 et 15 et la résistance opposée au déplacement du piston 4 est donc inver soient proportionnefle au diamètre total de ces ajutages. Si la force de poussée exercée sur le piston 4 est d'une amplitude suf filante pour que ce dernier dépasse à l'intérieur du cylindre 2 le niveau de l'ajutage 12 (position en trait mixte de la figure), le fluide n'est plus alors refoulé que par les ajutages 13, 14 et 15 et on comprend donc que le freinage du piston augmente et qu'il augmentera à mesure du déplacement de ce piston à partir de sa position de repos. Tout se passe donc comme si plusieurs amortisseurs superposés, de resistances croissantes, entraient successivement en action. Le comportement de l'amortisseur sera identique si, à partir de sa position de repos, une force de traction est appli qude au piston 4. En effet, lors de la course ascendant du piston 4 à 1' intérieur de la chambre 2, le freinage dû au refoulement du fluide à travers les ajutages 8 à 11 augmentera progressivement comme on a vu précédemment. On comprend que la résistance opposée aux mouvements du piston dépend, en dehors de la Viscosité du fluide hydraulique, du nombre des ajutages, de leur diamètre et de leur positionnement sur la paroi de la chambre cylindrique 2 et qu'il sera donc possible vagir sur les caractéristiques de l'amortisseur par un choix approprié de ces différents éléments. On notera aussi qu'on a décrit l'amortisseur selon ltinvention comme étant destiné à entre utilisé sur un véhicule, mais qu'il comprend bien d'autres applications, par exemple comme frein à résistance variable pour machines diverses ou frein pour fermeture rapide de portes. R E V E N D I C A T I O N S 1. Amortisseur hydraulique à résistance variable caracté risé par le fait qu'il comprend, à l'intérieur d'un cylindre de travail contenant un fluide hydraulique, un second cylindre concentrique à l'intérieur duquel peut se ddplacer axialement un piston et dans la paroi duquel sont ménagées des ouvertures permettant, lors du déplacement du piston à l'intérieur du dit second cylindre pour exercer un effort d'amortissement, la clroulatlon du fluide hydraulique entre le dit second cylindre et l'espace annulaire compris entre le cylindre de travail et le seoond cylindre. 2. jmortisseur hydraulique selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les ouvertures ménagées dans la paroi du dit second cylindre sont disposées selon une hélice s'enroulant autour du second cylindre et sont distribuées sur cette hélice selon des emplacements appropriés pour obtenir la progression d'amortissement désirée. 3. ortissour selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé par le fait que des ajutages calibrés sont fixés de façon amovible dans les ouvertures de la paroi du second cylindre, le diantre de ces ajutages étant choisi en fonction de la progression d'amortissement désirée0