Brevet FR2360800A1 — publié le 19780303

L'invention se rapporte aux amortisseurs hydrauliques pour suspensions de véhicules roulants. Les amortisseurs utilisés dans les suspensions des véhicu les roulants ont pour rôle d'éviter les mouvements de trop forte amplitude de la caisse ou des roues, dûs aux excitations de la route,principalement dans les conditions de résonance liées aux fréquences propres des divers constituants ou sous-ensembles. Toutefois, du fait mê;ne de leur principe de fonction. nement, ces memes amortisseurs ont le désagrément de transmettre à la caisse des excitations importantes, lorsque la roue rencontre un obstacle qui lui procure une vitesse élevée. de débattement vertical vers le haut.Pour remé- dier à ce défaut, il est connu de limiter la croissance de l'effort d'amortisse ment en fonction de a \iitès'see -débattement vertical, par l'emploi de clapets perfectionnés dè''cönstruction'Eelativement complexe. Lie but de la présente invention est d'abtenir par des. moyens simples et-fiables une loi d'efficacité teXle;que lteff,q,rt d'amortisse ment décroisse fortement au-delà d'une vitesse de débattement prédéterminée, de façon à .apporter au véhicule de graWdes:qualités de eonfort-et de silence. L'invention s'applique à un amortisseur hydraulique télesco pique comprenant un cylindre divisé en deux chambres-de travail par un piston muni de moyens destinés'à-freinerle passage du liquide entre les deux cham bres de travail, une chambre de compensation, et un clapet permettant le pas sage du liquide d'une chambre de travail vers la chambre de compensation. Cet amortisseur est, notamment, caractérisé en ce qu'il com porte, d'une part, un diaphragme placé sur le trajet entre ledit clapet et ladite chambre de compensation et, d'autre part, un trajet de liaison directe entre les deux chambres de travail1 commandé par un obturateur soumis aux actions antagonistes d'un ressort de rappel et de la différence de pression entre les côtés amont et aval du diaphragme. L'agencement est bien entendu tel que l'obturateur permet la communication directe entre les deux chambres de travail lorsque la différen ce de pression, représentative de la vitesse de débattement, atteint une valeur prédéterminée. Suivant d'autres caractéristiques - l'amortisseur comprend trois cylindres concentriques un cylindre intérieur coopérant avec le piston et fermé par des bouchons d'extré mité, un cylindre intermédiaire délimitant avec le cylindre intérieur le trajet de liaison directe entre les deux chambres de travail, et un cylindre extérieur, constituant l'enveloppe de l'amortisseur et délimitant avec le cylindre intermédiaire la chambre de compensation. - l'une des chambres de travail communique avec la chambre de compensation par deux conduits sur lesquels sont placés des clapets anti-retour agissant dans des sens différents, celui de ces conduits qui autorise le passage du fluide de la chambre de travail vers la chambre de compensation comportant également le diaphragme, placé entre le clapet et la chambre de compensation; - l'obturateur est un tiroir monté dans un alésage dont les extrémités sont reliées, respectivement, aux côtés amont et aval du diaphragme, et dans lequel débouchent des conduits reliés, respectivement, à ladite chambre de travail et au trajet de liaison directe entre les deux cham bres de travail. - les conduits précités munis de clapets anti-retour,le diaphragme, l'alésage recevant le tiroir, et les conduits reliant cet alésage à la chambre de travail et au trajet de liaison, sont ménagés dans un même bouchon d'extrémité du cylindre intérieur. Suivant un mode particulier de réalisation,lorsque l'amortisseur est en place sur le véhicule > ledit obturateur est disposé verticalement, le ressort de rappel étant placé à sa partie inférieure,de façon à obtenir des phénomènes d'ouverture et de fermeture de la communication par l'obturateur, anticipés sous l'effet de l'accélération subie par ce dernier. Un exemple de réalisation de l'invention fait l'objet de la description qui suit, en référence aux dessins joints dans lesquels - la Fig. 1 est une coupe longitudinale de l'amortisseur; - la Fig. 2 est une coupe longitudinale partielle selon la ligne 2-2 de la Fig. 1 ; - la Fig. 3 est une coupe transversale suivant la ligne 3-3 de la Fig. 1. L'amortisseur représenté comporte un cylindre inté-rieur 1 fermé à ses deux extrémités par des bouchons 2 et 3. Dans ce cylindre peut se déplacer un piston 4 fixé à une tige 5 qui traverse le bouchon 2 au droit duquel est disposé un joint d'étanchéité 6. Le piston 4 délimite dans le cylindre 1 1deux chambres de travail 7 et 8. Le piston 4 comporte > suivant une conception classique, des clapets 9, 10 destinés à permettre un passage freiné du liquide de la chambre 7 vers la chambre 8 ou réciproquement. Autour du cylindre 1 est disposé un cylindre intermédiaire 11 qui délimite avec le précédent,un unespace annulaire 12.Le cylindre 11 est fixé à ses deux extrémités sur les bouchons 2 et 3.Des orifices 13 ménagés dans le cylindre 1, au voisinage du bouchon 2 assurent la communication entre la chambre de travail 7 et l'espace annulaire 12. L'ensemble précédent est enfermé dans un troisième cylindre extérieur 14 constituant l'enveloppe de l'amortisseur et est bloqué contre un fond 15 de ce cylindre 14 par un bouchon fileté 16. L'espace ménagé entre les cylindres 1,1 et 14 constitue une chambre de compensation 17. Dans le bouchon 3 est ménagé un alésage central borgne 18 qui communique avec un alésage radial 19. Dans l'alésage 18 est vissée une pièce 20 traversée par un canal 21 obturé par un clapet 22 maintenu par un ressort 23. L'extrémité de l'alésage 19 est fermée par un bouchon 24 muni d'un orifice 25 qui constitue un diaphragme entre l'alésage 19 et la chambre de compensation 17. Un autre alésage 26 est ménagé dans le bouchon 3 pour recevoir un tiroir 27. Cet alésage est fermé par un bouchon 28 muni d'un orifice 29 qui assure une communication permanente avec la chambre de compensation 17. Un ressort 30 est disposé entre le bouchon 28 et le tiroir 27. L'extrémité de l'alésage 26 opposée au bouchon 28 communique par un conduit 31 avec l'alésage 19. L'alésage 26 communique en outre par des canaux 32, 33 avec la chambre de travail 8 et par des canaux 34, 35 avec l'espace annulaire 12. Lorsque le ressort 30 est détendu,le tiroir 27 obture les canaux 34, tandis que lorsque le ressort 30 est comprimé, le tiroir 27 occupe une position qui permet la communication entre les canaux 32 et les canaux 34, donc entre la chambre de travail 8 et l'espace annulaire 12. Enfin, le bouchon 3 comporte des canaux 36 qui assurent une communication entre la chambre de compensation 17 et la chambre de travail 8. Ces canaux sont obturés pour le trajet en sens inverse,par un clinquant 37 (Fig. 3) maintenu par un ressort 38,lui-même comprimé entre la face supérieure du bouchon 3 et une collerette 20a de la pièce 20. L'amortisseur décrit fonctionne de la manière suivante Lors d'un mouvement de compression, la tige 5 pénètre. dans le cylindre intérieur de l'amortisseur. Pour une faible vitesse de pénétration, l'amortissement est assuré de manière habituelle par le freinage opposé par le clapet 10 au passage du liquide de la chambre 8 vers la chambre 7. La pénétration de la tige 5 -réduisant le volume total des chambres 7 et 8, une partie du liquide est déplacétvers la chambre de compensation 17,à àtravers le clapet 22 et le diaphragme 25. Plus la vitesse de pénétration est grande, plus le débit de liquide qui doit être refoulé vers la chambre 17 est grand et,par parconséquent, plus la différence de pression entre les côtés amont et aval du diaphragme 25 est grande. Les pressions qui règnent de part et d'autre de ce diaphragme 25 étant respectivement retransmises sur les faces opposées du tiroir 27, lorsque la différence de pression atteint un certain seuil, le tiroir est déplacé vers la gauche en regardant la Fig. 1 (position représentée ). Dans cette position il y a communication par les conduits 33, 32, 26, 34, 35 entre la chambre de -travail 8 et l'espace annulaire 12 qui communique lui-meme avec la chambre de travail 7 par les orifices 13. Les chambres de travail 7 et 8 se trouvant ainsi en corArnuni- cation directe, il y a annulation de l'effort d'amortissement dû au clapet 10. On obtient donc bien une réduction très importante de l'effort d'amortissement ce qui assure au véhicule de grandes qualités de confort et de silence. Lors du mouvement d'extension de l'amortisseur, le tiroir 27 reste sans effet et l'amortissement se fait à la manière habituelle par le clapet 9, tandis que du liquide provenant de la chambre de compensation 17 est réintroduit dans la chambre de travail 8, à travers les canaux 36. Dans une forme particulière de réalisation, on dispose le tiroir 27 de façon qu'il ait une orientation sensiblement verticale lorsque l'amortisseur est en place sur le véhicule, le ressort de rappel 30 étant situé à sa partie inférieure. De la sorte l'action d'ouverture du tiroir est anticipée par l'accélération que la roue communique au corps d'amortisseur et par lui à la masse du tiroir, ce qui a pour résultat d'améliorer encore le confort. Pour la même raison,lors du ralentissement du mouvement relatif entre les éléments de l'amortisseur, puis de retour, l'accélération inverse anticipe la fermeture du tiroir et lui assure une meilleure fermeture pour le début du mouvement d'extension suivant de l'amortisseur, ce qui améliore la tenue de route. Dans ces diverses configurations, le dispositif décrit permet bien d'obtenir le résultat recherché, à savoir réaliser par des moyens simples et fiables une modification de l'effet d'amortissement, en fonction de la vitesse de débattement relatif entre parties suspendue et non suspendue. du véhicule. Cette modification est particulièrement efficace du fait de la mise en communication directe des chambres de travail qui a pour effet de réduire sensiblement l'effet d'amortissement. FrNP > Ic.4TIGNs 1 - Amortisseur hydraulique télescopique comprenant un cylindre intérieur divisé en deux chambres de travail par un piston muni de moyens destinés à freiner le passage du liquide entre les deux chambres de travail, un cylindre intermédiaXre et un cylindre extérieur délimitant, d'une part, une chambre de compensation extérieure et, d'autre part, une chambre intermédiaire fournissant un trajet de liaison directe entre les deux chambres de travail, un clapet permettant le passage du liquide d'une chambre de travail vers la chambre de compensation à travers un diaphragme, et un obturateur soumis à l'action d'un ressort de rappel et de la différencie de pression entre les deux côtés du diaphragme pour commander le tra Jet direct entre les deux chambres de travail, cet amortisseur étant caractérisé en ce que l'obturateur est un tiroir (27) monté dans un alésage (26) dont les extrémités sont reliées, respectivement, aux côtés amont et aval du diaphragme (25) et dans lequel bouchent des conduits (32,34j reliés, respectivement, à ladite chambre de travail (8) et autraJet(12)de liaison directe entre les deux chambres de travail (7,8). 2 - Amortisseur hydraulique télescopique suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que ladite chambre de travail (8) communique avec la chambre de compensation (17) par deux conduits (18,19 et 36) sur chacun desquels est placé un clapet anti-retour (22,37), ces deux clapets agissant dans des sens différents, celui (18,19) de ces conduits aui autorise le passage du fluide de la chambre de travail (8) vers la chambre de compensation (17) comportant également le diaphragme (25), placé entre le clapet (22) et la chambre de compensation. 7 - Amortisseur hydraulique télescopique suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les conduits précités (18,19 et 36) munis de clapets anti-retour (22,37), le diaphragme (25), l'alésage (26) recevant le tiroir, et les conduits (32,34) reliant cet alésage (26) à la chambre de travail (8) et au trajet de liaison (12), sont ménagés dans un même bouchon d'extrémité (3) du cylindre intérieur (1). 4 - Amortisseur hydraulique télescopique suivant la revendication 3, caractérisé en ce que le cylindre intermédiaire (11) est fixé sur les bouchons d!trémit (2,3) d cylindre intérieur (1). 5 - Amortisseur hydraulique télescopique suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que lors aue l'amortisseur est placé sur le véhicule, ledit obturateur est disposé verticalement ie ressort ce rappel étant placé à sa partie inférieure, de facon à obtenir des phénomènes d'ouverture et de fermeture de 'a communication par l'obturateur, anticipés sous lteffet, ce l'accélération subie par e dernier.