Brevet FR2425585A1 — publié le 19791207

La présente invention dûe a la collaboration de Messieurs Robert LE SALVE et Dominique POUPART se rapporte aux amortisseurs hydrauliques télescopiques utilisés pour la suspension des véhicu- les. Ces amortisseurs comprennent principalement un cylindre divisé en deux chambres de travail par un piston porté par une tige et muni de moyens permettant de freiner le passage du liquide d'une chambre vers l'autre. Ces moyens sont habituellement constitués par une fuite permanente et par des fuites obturables par des clapets qui s'ouvrent chacun a partir d'une vitesse prédéterminée de déplacement de la tige dans le cylindre. Cette disposition bien connue a pour but de limiter la force introduite dans la partie suspendue du véhicule lorsque le profil du sol impose une grande vitesse verticale a la roue (nid de poule, saignée dans la chaussée, etc..) tout en amortissant efficacement le pompage du véhicule sur les grandes ondulations de la chaussée, ainsi que le rebond de roue, ces deux mouvementsccorrespondant a des vitesses de la tige beaucoup plus faibles. Ce sont ces consi dérations qui conduisent a réaliser une loi d'amortissement dans laquelle le coefficient d'amortissement augmente lorsque la vitesse de tige diminue. Les oscillations de faible amplitude se trouvent alors très amorties. Or, il se trouve que, dans le cas de courtes ondulations de la chaussée excitant la suspension nettement au-del de sa fréquen- ce propre (au-delà de 5 Hz), l'effort introduit sur la partie suspendue diminue si l'on réduit l'amortissement et ceci d'autant plus que l'on s'écarte de la fréquence du rebond de roue Ce type d'excitation , qui nuit au confort dans la plage de 5 a 20 Hz, représente une ondulation de faible amplitude verticale de la chaussée, de l'ordre de + 2 mm. ; Atitre d'exemple, si l'on considère une excitation de t 2 mm a une fréquence de 15 Hz et un pompage de t 20 mm a une fréquence de 1,5 Hz, les vitesses de la tige sont les memes (cette vitesse est proportionnelle au produit de l'amplitude par la fréquence). Dans ces deux cas, un amortisseur classique a clapets produit le meme amortissement, puisque les clapets ne réagissent qu'en fonction de la vitesse de la tige. Le but. du dispositif proposé est de diminuer l'amortissement pour les faibles amplitudes d'excitation, tout en conservant un amortissement élevé pour les fortes amplitudes a basse fréquence. L'invention s'applique donc à un amortisseur hydraulique télescopique comportant un cylindre divisé en deux chambres de travail par un piston. Cet amortisseur est caractérisé en ce que le piston porte une paroi transversale mobile à déplacement limité formant une séparation étanche entre deux capacités, ces dernières étant relises chacune à une chambre de travail. Suivant une caractéristique particulière de l'invention, lesdites capacités sont reliées chacune à une chambre de travail, par l'intermédiaire de conduits dont l'un au moins présente au moins un tronçon de section calibrée. Aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemples: - les Figl et 2 représentent n coupe longitudinale axiale, deux exemples de réalisation d'un piston d'amortisseur agencé suivant l'invention. Dans ces deux exemples, l'amortisseur est constitué, principalement, par un cylindre 1 dans lequel coulisse un piston 2 porté par une tige 3 sur laquelle il est bloqué, entre deux porte-clapets 4, 5 par un écrou 6. Les porte-clapets 4, 5 ont un diamètre inférieur à celui du cylindre 1, de sorte que le liquide contenu dans l'amortisseur peut circuler librement entre les porte-clapets et le cylindre. Le piston 2 divise le cylindre 1 en deux chambres de travail 7, 8. il est traversé par un canal 9 de faible section, et par des canaux 10, 11 de section plus importante. Le canal 9 crée une fuite permanente entre les chambres 7, 8, ce qui réalise ltequili- bre des pressions statiques qui y règnent. Les canaux tels que 10 sont obturés, chacun, par un clapet 12 qui ne laisse passer le liquide que de la chambre 7 vers la chambre 8. Les canaux tels que 11 sont obturés, chacun, par un clapet 13 qui ne laisse passer le liquide que de la chambre 8 vers la chambre 7. Une telle disposition de clapet est parfaitement connue et nla été donnée qu'à titre d'exemple. Suivant l'invention, le porte-clapets 5, situé du côté de l'extrémité de la tige 3, est prolongé par une partie tubulaire 14 dans laquelle est montée une paroi déformable 15 en matériau élas tomère formant membrane Cette membrane présente un bourrelet péri phérique 16 disposé symétriquement par rapport à son plan médian. Ce bourrelet permet de centrer parfaitement la paroi 15 entre les faces parallèles d'une rondelle 17 et d'un bouchon 18 vissé sur l'extré- mité de la partie tubulaire 14. La membrane 15 ccnstitue une séparation étanche entre deux capacités 19 et 20. La capacité 19 communique avec la chambre 8 par un canal longitudinal 21 et un canal transversal 22 ménagés dans la tige 3. La capaclté 20 communique avec la chambre 7 par un canal 23 ménagé dans le bouchon 18. Le volume balayé par la membrane 15, dans un sens ou dans l'autre jusqu'S son contact avec la rondelle 17 ou le bouchon 18 correspond à un déplacement de la tige 3 par rapport au cylindre 1 de l'ordre de deux milliriletres. La plus petite des sections des canaux 21, 22 et 23 est quatre à dix fois plus grande que la section de canal 9. C'est cette section minimale qui contrôle les mouvements du liquide entre les capacités 19, 20 et les chambres 7, 8, c'est-à-dire la valeur de l'amortissement pour les faibles courses de la tige 3 correspon dans aux possibilités de déformation de la paroi 15. On voit donc que l'amortissement est nettement réduit pour les excitations de faible amplitude, ce qui correspond bien au but que l'on s'était fixé. Lorsque le déplacement de la tige 3 correspond à un volume échangé supérieur au volivne balayé par la membrane 15 de sa position d'équilibre jusqu'à son appui soit sur la rondelle 17, soit sur le bouchon 18, l'échange se fait par le canal 9 ou par les clapets 12 ou 13, selon la vitesse de déplacement de la tige 3. En statique, le retour de la paroi 15 en position médiane est assuré du fait de l'équilibrage des pressions dans les capacités 19 et 20, à travers le canal 9. Dans la variante de la Fig.2, la membrane mobile 15 est renforcée par une armature interne 25 dont le diamètre est inférieur au diamètre intérieur du bourrelet périphérique 16, de manière à laisser subsister une oeuronne 26 déformable permettant le déplacement de la partie centrale de la paroi de part et d'autre de sa position médiane. Cette disposition permet d'obtenir une force de rappel plus élevée pour la paroi 15, donc un meilleur centrage entre les deux appuis, avec un encombrement réduit. REVENDICATIONS 1. Amortisseur hydraulique télescopique comportant un cylindre divisé en deux chambres de travail par un piston, caractérisé en ce que le piston (2, 4, 5) porte une paroi transversale mobile (15) à déplacement limité, formant une séparation étanche entre deux capacités (19, 20), ces dernières étant reliées chacune à unechambre de travail (8, 7). 2. Amortisseur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ledit piston étant constitué par un piston (2) proprement dit porté par une tige (3) sur laquelle il est bloqué entre deux porteclapets (4, 5) de diamètre inférieur à celui du piston, ladite paroi transversale mobile (15) est constituée par une membrane en matériau élastomère logée dans une partie tubulaire (14) du porte-clapet (5) situé au-delà du piston (2), à l'extrémité de la tige (3), ladite membrane (15) séparant ladite partie tubulaire (14) en deux parties pour former les deux capacités (19, 20) qui communiquent l'une (19) avec l'une (8) des chambres de travail, par un canal (21, 22) ménagé dans ladite tige de piston (3) et í 2autre (20) avec l'autre chambre de travail (7j par un canal (23) ménagé dans un bouchon (18) d'obturation de ladite partie tubulaire (14). 3. Amortisseur suivant la revendication 2, caractérisé en ce que ladite membrane (15) présente un bourrelet périphérique (16) symétrique par rapport à son plan médian, ledit bourrelet assurant le centrage de la membrane (15) dans ladite partie tubulaire (14) dudit porte-clapet (5). 4. Amortisseur suivant l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que ladite membrane (15) est montée dans ladite partie tubulaire (14), entre une rondelle (17) placée au fond de ladite partie tubulaire et ledit bouchon (18) d'obturation de la partie tubulaire (14) et constitue ainsi la séparation étanche entre lesdites capacités ( 19,20). 5. Amortisseur suivant l'une quelconque des revendications 3 et 4, caractérisé en ce que ladite paroi mobile ( 15) est renforcée par une armature interne (25) de diamètre inférieur au diamètre intérieur du bourrelet périphérique (16) de manière à laisser subsister une couronne déformable (26) autour de ladite armature (25). 6. Amortisseur suivant l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que l'un au moins des canaux (21, 22; 23) de liaison des capacités (19, 20) aux chambres de travail (8,7)correspondantes présente au moins un tronçon de section calibrée. 7. Amortisseur suivant l'une quelconque des revendications 2 à 6, dans lequel le piston comporte un canal de liaison desdites chambres de travail, entre elles, caractérisé en ce que la plus petite des sections des canaux (21, 22, 23) de liaison desdites capacités (19, 20) avec les chambres de travail (8, 7) correspondantes est quatre à dix-fois plus grande que la section dudit canal ( 9) de liaison des chambres de travail.