Brevet FR2552184A1 — publié le 19850322

Dispositif pour amortisseurs hydrauLiques autonomes à effet progressif. L'invention a pour domaine ta suspension de tout engin roulant dont la suspension est susceptible de débattements très variables, notamment Lautomobi te, Les engins "tout-ter rain" et ta moto ainsi que l'amortissement progressif de masses en mouvement. Actuellement les amortisseurs utilisés en automobile opposent une force grandissante avec La vitesse de débattement de ta suspension. Comme avec Les amortisseurs cLassiques, La vitesse est pLus rapide au début de L'ampLitude, La force de freinage de cette ampLitude y est plus grande et tend à diminuer progressivement. Cela a pour effet de géner te rôLe de ta suspension qui devrait, dans l'absolu, absorber Les différences de niveau du sot sans que L'assiette du véhicuLe n'en soit modifiée. En effet si t'on freine trop une osciL- station importante de ta suspension, celle-ci entraine dans son mouvement, par L'intermédiaire de l'amortisseur, la masse suspendue.Quand la suspension reprend sa position initiale, La masse suspendue est à nouveau entrainée, cette fois en sens inverse par, la liaison que représente L'amortisseur. IL serait donc souhaitable pour limiter ces inconvénients que L'éfficacité du freinage des oscillations ne s'exerce que progressivement, b partir d'un point moyen, quand la suspension est sollicitée et progressivement a partir de l'in- version du mouvement vers ce point moyen. IL existe des amortisseurs à effet variable dont La fonction n'est pas exactement adaptée aux remarques précitées. Ces amortisseurs peuvent se classer en diverses formes : - Sélection de différentes sections de passage du Liquide suivant L'importance du choc à amortir. - Variation du passage à partir d'une position moyenne ne correspondant pas forcément a la charge du véhicule. - Variation du passage dans les deux sens du mouvement de part et d'autre de la position moyenne. Dans l'invention présentée, L'éfficacité du freinage des osciLLations obtenue est progressive et sans paLier. En outre cette va Leur redevient instantanément minimaLe au moment de L'inversion du mouvement, pour augmenter en se rapprochant de La position moyenne et au deLà si cette position moyenne est dépassée. Le système présente en outre L'avantage de ne pas être auto-efficace, c'est-å-dire que son effet n'a pas ou peu d'effet sur La vitesse de son action, Ces fonctions représentent, non pas un compromis entre un amortisseur dur et un amortisseur soupLe mais une synthèse s'adaptant aux conditions d'usage. Pour expliquer ta fonction de l'invention on peut également ta présenter ainsi : sachant que La force qu'oppose un amortisseur hydraulique classique est plus grande quand ta vitesse d'oscillation est plus grande, on peut dire que cette force diminue à partir du début du mouvement. Si,dans ce même temps, on augmente cette force par ta diminution de la section de passage on peut dire que t'on tend à obtenir une force constante sur toute la course de débattement de ta suspension. Ces fonctions sont obtenues par un tiroir se déplaçant dans un organe de séparation entre les deux chambres de travail de l'amortisseur. Cet organe peut-être, te piston ou un élément extérieur au corps de L'amortisseur. Ce tiroir, dont la position initiale correspond au passage offrant une résistance minimale a La circulation du fluide, est déplacé dans Un sens ou L'autre par La différence de pression entre Les chambres. Ce déplacement est controlé par L'évacuation de l'huile opposée à son déplacement de façon à n'arriver à fond de course que dans les amplitudes importantes. Ce tiroir commande par L'effet de son déplacement, soit La fermeture progressive d'un orifice de régulation, soit L'augmentation de pression d'un ressort sur un cLapet de décharge. Le tiroir peut être séparé en deux demi-tiroirs, chacun agissant dans L'un des deux sens de fonctionnement. Les alésages contenant ces demi-tiroirs peuvent être continus ou séparés. Dans Le cas où l'action se fait sur La variation de section de passage, un passage direct, ou unidirectionnel, ou freiné par cLapet à ressort est aménagé entre Les deux chambres. Ce passage correspondant à La section de passage minimal peut également être obtenu par La forme des rainures coniques, de façon å ce que Le ou Les tiroirs, dans Leur action, ne puissent les masquer totalement. La courbe d'éfficacité du passage de régulation pourra être déterminée, pour chaque sens de fonctionnement, par la forme des rainures coniques et ta section commandant la vitesse de déplacement du tiroir. Les fonctions désirées pourront également être obtenues, en remplaçant sur une suspension, L'amortisseur classique par deux amortisseurs montés en parallèle dont chacun aurait une force inférieure à La force initiale. L'un de ces amortisseurs aurait une Liaison élastique à L'une de ses extrémités et ce, dans les deux sens du fonctionnement. La figure n1 représente en coupe Le piston d'un amortisseur å circulation de Liquide n'éxigeant pas de mise sous pression de La réserve de compensation de volume de La tige. Ce piston comprend dans un alésage concentrique un tiroir (1) coulissant juste. Ce tiroir est dégagé en sa partie centrale de façon à ménager un passage annulaire (a) entre les orifices en correspondance avec chacune des chambres de travail. Le piston est fermé d'un bouchon fileté (2) a L'une de ces ex trémités et par La tige (3) a l'autre extrémité. En extension la pression engendrée "côté tige" arrive par l'orifice (b) et rejoint L'orifice (c) en passant par Le dégagement central (a) du tiroir. Simultanément, cette pression agit sur L'extrémité du tiroir en communication avec L'orifice (b). Le tiroir est donc poussé vers La gauche, sur la figure, mais sa vitesse de déplacement est fréinée par te vo Lume d'huile compris à l'autre extrémité dont L'évacuation est contrôlée par L'orifice calibré que représente Le jeu compris entre Le trou du clapet (4) et La vis (5) qui Le maintient ainsi que son ressort (6). Le tiroir en se déplaçant diminue La section de passage par Le fait que l'extrémité de La gorge du tiroir se déplace le Long de La rainure conique (b). Quand Le mouvement s'inverse le tiroir revient rapidement en position centrale par le fait que La pression arrivant en (c) arrive également en (d) et ouvre Le clapet (4). A L'opposé du tiroir L'huile s'échappe par Le passage (b) jusqu'à ce que celui-ci soit fermé par Le tiroir. Le tiroir ayant retrouvé sa position initiale agit alors de la même façon en sens inverse. La figure n2, représente dans Le même piston que La figure nl un passage unidirectionnel muni d'un clapet et pratiqué dans La paroi du corps de piston. Ce passage correspond à la section minimale de passage pour ta compression de L'amortisseur. Pour L'extension de L'amortisseur ce passage minimal se situe entre la chambre "côté tige" et te volume de réserve compris entre les deux tubes. La figure n3 représente un demi-tiroir (1) vu dans La coupe du piston (2) d'amortisseur. Celui-ci est destiné à La régulation de débit entre Les chambres d'amortisseurs pour un sens de fonctionnement. Pour obtenir un effet dans chaque sens, le piston comprendra deux demi-tiroirs contenus dans deux alé- sages compris dans te piston. Quand La pression agit sur L'orifice (a), le flux passe par la gorge anulaire (b) du tiroir pour atteindre L'orifice (c). Cette même pression agit sur une face du tiroir et Le pousse contre l'huile de la face opposée. L'évacuation de cette huile est controlée par L'orifice calibré (d), ce qui détermine La vitesse de diminution de section de passage. Quand te mouvement s'inverse, Le tiroir est ramené rapidement en sa position initiale par le passage (c) et Le clapet (3). Chacune des faces du piston est couverte d'une plaque faisant office de bouchon Limiteur de course des tiroirs et de siège de cLapet. Les figures n4 et n5 représentent en coupe un piston d'amortisseur dont L'action progressive est obtenue par augmentation de La contrainte d'évacuation de L'huile de la chambre en pression, par la pression variable d'un ressort agissant sur un clapet. En compression, Le fLux de La chambre en pression agit par (a) sur Le tiroir (1). La vitesse du tiroir est controlée par L'orifice calibré que constitue le jeu compris entre le clapet (2 > et son guide. Cet orifice permet L'évacuation de L'huile opposée au mouvement du tiroir.Le dépLacement du tiroir comprime Le ressort (3) qui agit sur Le cLapet et oppose une résistance grandissante au passage du fLuide venant par L'orifice (b) vers L'orifice (c). Quand Le mouvement s'inverse, le flux arrivant en (c) ouvre Le clapet (4) ramène Le tiroir (1) en position initiale. Simultanément Le tiroir cri') entre en action pour freiner progressivement ce mouvement inverse. La figure n6 représente schématiquement un bras de suspension équipé de deux amortisseurs dont chacun a une force inférieure à la force désirée. L'un de ces amortisseurs est Lié à sa partie inférieure au bras de suspension par L'intermédiaire de Lames ancrées à proximité de l'axe du bras. Quand La suspension est sot Licitée, L'un des amortisseurs(1) agit normalement. L'autre amortisseur (2) agissant simulta nément avec La déformation des lames n'agira que progres- sivement au fur et à mesure de la contrainte exercée sur Les lames. Quand Le mouvement s'inverse, L'amortisseur (1) agit toujours normalement. Une partie de La force accumulée par La contrainte des lames aide la suspension a revenir en position initiale par l'intermédiaire de L'amortisseur (2). L'autre partie de cette force est absorbée par Le glissement de L'amortisseur (2). A partir de La position initia le des Lames, L'action de l'amortisseur(2) redevient progressive. REVENDICATIONS I - Dispositif d'amortisseur hydraulinue autonome à effet progressif pour suspension de véhicule caractérisé par le fait qu'il comporte, soit un ou plusieurs tiroirs de régulation sur le ou l'un des passages mettant en communication les chambres contenant le liquide, soit un système de liaison à ressort de l'un de ces amortisseurs s'ils sont doublés. Cette liaison étant celle de l'amortisseur à la masse suspendue ou celle de l'amortisseur au bras de suspension. 2 - Dispositif d'amortisseur caractérisé selon la Fière revendication en ce sens qu'il contient un seul tiroir agissant sans l'assistance de ressorts, pour la régulation du débit de liquide dans les deux sens de fonctionnement. Ce tiroir est contenu dans le corps de piston de l'amortisseur, celui-ci dont la position de référence est au centre, est commandé par celui des orifices recevant la pression engendrée par le déplacement du piston. Opposé à cette pression, on a, à l'autre extrémité du tiroir, un volume du liquide ne pouvant s'évacuer vers la chambre sans pression que par un orifice calibré pouvant être le jeu compris entre le clapet et la vis qui maintient son ressort d'appui. Ce tiroir commande la section de passage de régulation en se déplaçant le long de la rainure dont la section diminue et s'annule vers le centre.Cette application comporte un passage direct unidirectionnel dans le corps de piston et s'adapte aux amortisseurs hydrauliques traveillant avec circulation du liquide en circuit fermé. Dans ce cas, une partie seulement du liquide circule en boucle. 3 - Dispositif d'amortisseur caractérisé selon la 2ième revendication en ce sens que le tiroir de régulation du débit est séparé en deux parties disposées en deux alésages côte à côte dans le piston ou tout autre élément contenant, ou dans lequel circule le fluide, dont les orifices sont en communication avec les chambres de travail de l'amortisseur. Chacun de ces demi-tiroirs agit dans un sens de fonctionnement pour, sous l'effet de la pression provoquée par le mouvement du piston, réduire progressivement la section de passage vers la chambre dont la pression est moindre. Cette disposition permet un gain de longueur du piston tout en agissant dans les deux sens de fonctionnement. 4 - Dispositif d'amortisseur caractérisé selon la 3ième revendication en ce sens que pour chaque sens de fonctionnement, un tiroir, ous l'effet de la pression provoquée par le mouvement, se déplace de fagon contrôlée et augmente la précontrainte d'un ressort ; lequel, en appui sur un clapet, augmente progressivement la force opposée à la sortie du liquide de la chambre en pression.Cet ensemble, tiroirs, ressorts et clapets, est contenu dans le piston d'amortisseur ou tout autre élément dont les orifices sont en communication avec les chambres de travail 5 - Dispositif d'amortisseur caractérisé selon la 4ième revendication en ce sens que le système de régulation contenant le, ou les tiroirs, se trouve à l'extérieur du corps d'amortisseur dans une dérivation mettant en communication, par son intermédiaire, les chambres de travail de l'amortisseur. Dans ce cas, la partie "régulation", objet de l'invention, pourra être combinée avec d'autres élfzments pouvant également être placés à l'extérieur du corps d'amortisseur.Ces éléments peuvent autre, entre autres, la chambre de compensation du volume de la tige, la réserve de fluide, le système de mise en pression et/ou un système de réglage manuel de l'amortisseur. 6 - Dispositif d'amortisseur caractérisé selon la 5ième revendication en ce sens que, en utilisant un seul demi-tiroir l'effet progressif n'est obtenu que dans un sens de fonctionnement. 7 - Dispositif d'amortisseur caractérisé selon la 6ième revendication en ce sens que la fonction est obtenue par remplacement, sur sus pension classique, de l'amortisseurexistant par deux amortisseurs dont chacun aurait une force inférieure à la force initiale et dont l'un au r.-it une liaison élastique à l'une de ses extrémités et cela dans les deux sens de fonctionnement. Cette liaison peut être obtenue par des lames de ressort ancrées à proximité de l'axe du bras de suspension ou par un système télescopique comprenant un ou deux ressorts à boudin (ressort de compression) avec précontrainte ou non, ou encore par barre de tortion.