Brevet FR2566078A1 — publié le 19851220

L'invention se rapporte à un amortisseur hydrau- lique monotube réglable comprenant un piston d'amortisse- ment fixé à une tige de piston et qui divise le cylindre de travail en deux demi-chambres remplies de liquide d'amortissement, et dans lequel le cylindre de travail comprend un compartiment pneumatique additionnel, la de- mi-chambre supérieure est mise en communication avec la demi-chambre inférieure par un perçage transversal prévu au-dessus du piston d'amortissement et au moins un perça- ge longitudinal prévu dans la région d'extrémité de la tige de piston, et il est prévu, pour le réglage de la force d'amortissement, un dispositif de réglage mobile en translation axiale et relié à un électro-aimant compo- sé d'une bobine et d'une armature. On connaît déjà des amortisseurs de ce genre (par exemple, brevet de la R.F.A. 29 11 768) dans les- quels il est prévu, pour le réglage des forces d'amortis- sement, un passage de dérivation réglable, au moyen d'un électro-aimant intégré dans la tige de piston creuse et composé d'une bobine et d'une armature. Toutefois, les constructions de ce type ne peuvent pas être adoptées dans les amortisseurs monotubes utilisés en construction automobile parce que ces dispositifs sont gonflés par une haute pression de gaz pour assister les forces de pression hydraulique et que le diamètre de la tige de piston doit être limité à une valeur relativement petite pour éviter les hautes pressions de service. Par ail- leurs, pour des raisons d'encombrement, un petit compar- timent pneumatique exige une tige de piston de petit dia- mètre. Pour des raisons de construction, il n'est donc pratiquement pas possible de loger un électro-aimant dans la cavité d'une tige de piston présentant un diamè- tre extérieur aussi petit, et en conservant une résistan- ce à la pression équivalente à celle d'une tige de pis- ton correspondante mais en métal plein. En partant de cet état de fait, le but de l'in- vention est de créer un amortisseur monotube dont le dis- positif de réglage du passage de dérivation variable puisse être intégré à l'intérieur de l'amortisseur sans agrandissement du diamètre extérieur ni réduction de la rigidité à la flexion de la tige de piston, et dans lequel la caractéristique des forces d'amortissement soit efficacement réglable, non seulement dans la phase d'ex- tension mais également dans la phase de compression. Selon l'invention, pour résoudre ce problème, la bobine et l'armature de l'électro-aimant sont dispo- sées au-dessous du piston d'amortissement, à l'intérieur de la demichambre inférieure et sont réunies rigidement à la tige de piston, et l'armature coopère avec le perça- ge longitudinal et un orifice de soupape de la tige de piston pour la commande de la dérivation. Dans cette construction, on obtient l'avantage consistant en ce que le dispositif de réglage est certes disposé à l'intérieur de l'amortisseur mais sans qu'on n'ait à compenser un agrandissement du diamètre exté- rieur de la tige de piston ni un affaiblissement de la rigidité à la flexion de la tige de piston par des mesu- res de construction. Il est possible de réaliser en prin- cipe un amortisseur monotube dans lequel on peut utili- ser une tige de piston faite d'un tube qui est à paroi épaisse si l'on excepte le perçage de dérivation. L'alé- sage intérieur de petit diamètre sert pour le passage du conducteur d'amenée du courant à l'électro-aimant. Un perçage d'un aussi petit diamètre n'exerce qu'un effet insignifiant sur la rigidité à la flexion ou sur le mo- ment résistant de la tige de piston. Selon une autre caractéristique importante, l'armature est disposée coaxialement entre la bobine et la surface externe de la tige de piston et elle commande un orifice de soupape qui est orienté transversalement au perçage longitudinal. Un avantage de cette disposition consiste en ce que le fait de disposer l'armature et la bobine coaxiale- ment à la tige de piston donne naissance à une unité de faible longueur axiale. L'orifice de dérivation ou de soupape qui débouche dans le perçage longitudinal est di- rectement fermé ou ouvert sous l'effet de la translation axiale de l'armature, en réponse à la mise en circuit ou hors circuit de l'électro-aimant. Pour obtenir un bon rendement, de manière que la mise en circuit de l'électro-aimant ne soit nécessai- re que dans une position de commande, et selon une autre forme de réalisation de l'invention, l'armature est sou- mise à une précontrainte développée par un ressort. Pour obtenir un mode relativement simple d'ame- née du courant à l'électro-aimant, sans influence sur le fonctionnement de l'amortisseur, le conducteur d'amenée du courant qui alimente l'électro-aimant passe dans le volume intérieur de la tige de piston. On peut prévoir dans ce cas une tige de piston creuse, ou bien ménager un perçage approprié dans une tige de piston faite d'une matière massive. Pour donner des possibilités de fabrication sim- ples, pour la réalisation de l'électro-aimant sous la forme d'un sousensemble, cet électro-aimant est enfermé dans une cage et la cage est fixée à la tige de piston par une liaison rigide mais démontable. La fixation de la cage et de l'électro-aimant peut être réalisée sans problème par l'écrou de fixation du piston qui sert à la fixation du piston d'amortissement. Cet écrou de fixa- tion du piston fait déjà partie intégrante de l'amortis- seur, de sorte qu'il est possible de fixer le sous-ensem- ble sans grande complication de la construction ni de la technique de fabrication. Selon une autre caractéristique importante, la demi-chambre inférieure est séparée du compartiment pneumatique par un piston séparateur, lequel présente un évidement axial dans lequel l'électro-aimant peut plonger. L'évidement du piston séparateur permet à l'électro-aimant de plonger dans cet évidement pendant la translation axiale du piston d'amortissement, de sor- te qu'on obtient un encombrement axial d'autant plus court. L'amortisseur n'est pratiquement pas allongé en dimension axiale hors tout. D'autres caractéristiques et avantages de l'in- vention seront mieux compris à la lecture de la descrip- tion qui va suivre d'un exemple de réalisation et en se référant au dessin annexé, qui représente un exemple pré- féré de réalisation de l'invention. La coupe d'un amortisseur hydraulique monotube réglable représenté par le dessin montre essentiellement le cylindre de travail 1 muni de la tige de piston 2 à l'extrémité de laquelle est fixé le piston d'amortisse- ment 4. Le piston d'amortissement 4 divise le volume in- térieur du cylindre de travail 1 en deux demi-chambres 6 et 7. Le piston d'amortissement 4 est muni de clapets d'amortissement pour les phases d'extension et de com- pression. Le cylindre de travail 1 est fermé à joint étanche par rapport à l'atmosphère extérieure par le gui- de de tige de piston 3. La demi-chambre inférieure 7 comprend un compar- timent pneumatique additionnel 8 qui est isolé de la de- mi-chambre inférieure 7 par le piston séparateur 5. Pour le réglage de la force d'amortissement, il est prévu un électro-aimant composé d'une bobine 11 et d'une armature 12. Cet électro-aimant est logé dans une cage 10 qui est fixée à l'extrémité inférieure de la tige de piston 2 au moyen de l'écrou de fixation du piston 9. L'alimentation en courant de l'électro-aimant s'effectue par le conduc- teur d'amenée du courant 16 qui passe dans le volume in- térieur de la tige de piston 2. Pour isoler ce volume in- térieur de la tige de piston 2 de l'atmosphère à joint étanche, il est prévu un tube 15 monté à joint étanche. L'armature 12 de l'électro-aimant est mobile - 2566078 dans la direction axiale et prend appui sur le ressort 13, l'orifice 19 de la soupape pouvant être fermé ou ou- vert selon la position de l'armature. Cet orifice 19 de la soupape forme avec le perçage longitudinal 18 et les perçages transversaux 17 la dérivation reliant la demi- chambre supérieure 6 et la demi-chambre inférieure 7. La plaque de fond 14 est fixée dans-la cage 10 par sertissa- ge, de sorte que l'électro-aimant, la cage 10 et la pla- que de fond 14 forment un sous-ensemble. Le fonctionnement du passage de dérivation con- siste à mettre la demi-chambre supérieure 6 en communica- tion avec la demi-chambre inférieure 7 ou inversement en passant par les perçages transversaux 17, le perçage lon- gitudinal 18, l'orifice de soupape 19 et la chambre 20. La figure montre le passage de dérivation fermé mais il existe cependant un petit passage d'huile constant entre l'extrémité inférieure de la tige de piston 2 et la col- -lerette 21 de l'armature 12 qui est guidée étroitement sur cette extrémité. Lorsque ce passage de dérivation est fermé, on obtient de grandes forces d'amortissement aussi bien dans la phase d'extension que dans la phase de compression. Lorsque l'armature est attirée vers le haut sur une distance "S", la collerette 21 démasque l'orifice de soupape 19, de sorte que le passage de déri- vation peut déboucher dans la demi-chambre inférieure 7, auquel cas l'amortisseur développe de faibles forces d'amortissement. Sur le côté dirigé vers le piston d'amortisse- ment 4, la chambre 20 est isolée de la demi-chambre infé- rieure 7 par une bague fendue 22 qui forme un joint étan- che, à l'exception du petit passage constant. Les trous 23 ménagés dans la cage 10 servent à l'équilibrage des pressions, de manière à éviter qu'il ne s'exerce des for- ces axiales supplémentaires sur l'armature 12. Bien entendu, diverses modifications pourront être apportées par l'homme de l'art au dispositif qui vient d'être décrit uniquement à titre d'exemple non li- mitatif sans sortir du cadre de l'invention. LISTE DES REFERENCES 1 Cylindre de travail 2 Tige de piston 3 Guide de la tige de piston 4 Piston d'amortissement Piston séparateur 6 Demi-chambre supérieure 7 Demichambre inférieure 8 Compartiment pneumatique 9 Ecrou de fixation du piston Cage 11 Bobine 12 Armature 13 Ressort 14 Plaque de fond Tube 16 Conducteur d'amenée du courant 17 Perçage transversal 18 Perçage longitudinal 19 Orifice de soupape Chambre 21 Collerette 22 Bague fendue 23 Trous 8 2566078 R E V E N D I C A T I 0 N S 1 - Amortisseur hydraulique monotube réglable comprenant un piston d'amortissement fixé à une tige de piston et qui divise le cylindre de travail en deux demi- chambres remplies de liquide d'amortissement, et dans le- quel le cylindre de travail comprend un compartiment pneumatique additionnel, la demi-chambre supérieure est mise en communication avec la demi-chambre inférieure par un perçage transversal prévu au-dessus du piston d'amortissement et au moins un persage longitudinal pré- vu dans la région d'extrémité de la tige de piston, et il est prévu, pour le réglage de la force d'amortisse- ment, un dispositif de réglage mobile en translation axiale, qui est relié à un électro-aimant composé d'une bobine et d'une armature, cet amortisseur étant caracté- risé en ce que la bobine (11) et l'armature (12) de l'électro-aimant sont disposées au-dessous du piston d'amortissement (4) à l'intérieur de la demi-chambre in- férieure (7) et sont réunies rigidement à la tige de pis- ton (2), et en ce que,pour la commande de la dérivation, l'armature (12) coopère avec le perçage longitudinal (18) et avec un orifice de soupape (19) de la tige de piston (2). 2 - Amortisseur monotube selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'armature (12) est disposée coaxialement entre la bobine (11) et la surface externe de la tige de piston (2) et commande un orifice de soupa- pe (19) qui est orienté transversalement au perçage lon- gitudinal (18). 3 - Amortisseur monotube selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'armature (12) est soumise à une précontrainte développée par un ressort (13). 4 - Amortisseur monotube selon la revendication 1, caractérisé en ce que le conducteur d'amenée du cou- rant qui alimente l'électro-aimant passe dans le volume intérieur de la tige de piston (2). - Amortisseur monotube selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'électro-aimant est enfermé dans une cage (10) et que la cage (10) est fixée à la ti- ge de piston (2) par une liaison rigide mais démonta- ble. 6 - Amortisseur monotube selon la revendication 1, caractérisé en ce que la demi-chambre inférieure (7) est isolée du compartiment pneumatique (8) par un piston séparateur (5), le piston séparateur présentant un évide- ment axial dans lequel l'électro-aimant peut plonger.