Brevet FR2566079A1 — publié le 19851220

Amortisseur de chocs équipant des véhicules lourds, notamment des blindés. La présente invention se rapporte d'une manière générale à des amortisseurs de chocs et, en particulier, à des amortis- seurs destinés à être utilisés dans des chars de combat et autres véhicules lourds. L'art antérieur connaît depuis longtemps des amortisseurs de chocs qui sont intercalés entre la caisse d'un véhicule et la suspension des roues, en vue d'amortir les oscillations élas- tiques provoquées par des irrégularités du revêtement de la chaussée. L'on connaît différents amortisseurs hydrauliques, dans lesquels un piston se meut à l'intérieur d'un cylindre et refoule de l'huile par des orifices, de sorte qu'une grande résistance s'oppose au mouvement de ce piston. Le type d'amortisseur de chocs le plus couramment utilisé actuellement est l'amortisseur de type télescopique. Cet amor- tisseur comprend deux tubes ajustés l'un dans l'autre, la tige du piston étant reliée au tube externe. Le piston se déplace dans la chambre du tube interne emplie d'huile, et il renferme des valves autorisant alternativement la circulation de l'huile dans une seule direction. Au cours du processus d'amortissement, le refoulement de l'huile par un orifice entraîne un échauffement de cette huile. Dans des automobiles et autres véhicules de dimensions relati- vement modestes, cette chaleur est aisément dissipée. Toutefois, lorsque des amortisseurs existants sont montés sur des véhicules relativement lourds, en particulier des blindés se déplaçant à grande vitesse sur un terrain accidenté, l'amortisseur est sol- licité en permanence pour amortir des oscillations, d'o il résulte que la chaleur engendrée dans l'huile n'a ni le temps, ni la place pour se dissiper. De ce fait, des amortisseurs existants montés sur des chars de combat atteignent souvent des températures supérieures à 3000C, certains allant même jusqu'à prendre feu. De surcroît, des garnitures d'étanchement classiques ne sont pas en mesure de résister à de telles températures, si bien que ces garnitures fondent et que de l'huile fuit de l'amortisseur. Il en résulte en plus un fonctionnement inefficace, voire même inexistant de l'amortisseur, étant donné que l'ampleur de l'amortissement ou de l'absorption dépend du volume d'huile renfermé par l'appareil. Un inconvénient supplémentaire d'amortisseurs existants consiste en ce qu'ils ne peuvent absorber, sans gauchissement, que des chocs d'environ 15 tonnes. Cela est relativement peu pour des véhicules lourds se déplaçant à grande vitesse sur un terrain accidenté, et se traduit souvent par une rupture de l'amortisseur. La présente invention a par conséquent pour objet de proposer un amortisseur de chocs équipant des véhicules lourds, en particulier des blindés, qui puisse efficacement résister à des forces de gauchissement atteignant jusqu'à 70 tonnes et permette une dissipation de la chaleur engendrée, si bien que cet amortisseur fonctionne efficacement et n'est pas sujet à des défaillances fréquentes. Ainsi, conformément à la présente invention, il est pro- posé un amortisseur de chocs comprenant un dispositif d'absorp- tion d'énergie, ainsi qu'un dispositif d'échange thermique qui est séparé de ce dispositif d'absorption,auquel il est raccordé par l'intermédiaire d'un conduit de circulation du fluide de travail. Selon une forme de réalisation préférentielle, le dispo- sitif d'échange thermique présente une chambre réceptrice du fluide de travail,. en contact de transfert thermique avec la caisse du véhicule afin de lui transmettre de la chaleur. Selon une autre forme de réalisation préférentielle, le dispositif d'échange thermique se compose de deux éléments en forme de plaques, présentant une grande superficie de transfert thermique et reliés l'un à l'autre par une étroite paroi péri- phérique; d'un raccord d'admission d'un fluide de travail com- muniquant avec un raccord de sortie du dispositif d'absorption d'énergie; ainsi que d'un raccord de sortie du fluide de travail, en communication avec un raccord d'admission de ce dispositif absorbant l'énergie. De préférence, les raccords respectifs de sortie et d'admission du fluide de travail sont disposés vers le bas des éléments en forme de plaques. Conformément à la présente invention, il est également proposé un amortisseur de chocs qui comprend un dispositif d'absorption d'énergie présentant un cylindre; un piston muni d'une tige creuse et logé à coulissements longitudinaux dans ledit cylindre; une première chambre à fluide de travail déli- mitée entre la tige du piston et le cylindre; une seconde chambre à fluide de travail, raccordée sélectivement à la pre- mière chambre et délimitée entre la face externe de la tige du piston et le cylindre; un raccord de sortie du fluide de tra- vail, en communication avec ladite seconde chambre; et un raccord d'admission dudit fluide, communiquant avec cette se- conde chambre; ainsi qu'un dispositif d'échange thermique, qui communique avec ledit dispositif d'absorption d'énergie par l'intermédiaire d'un conduit de circulation du fluide de tra- vail et comporte une chambre réceptrice de ce fluide de travail, en contact de transfert thermique avec la caisse du véhicule en vue de lui transmettre de la chaleur. Selon une forme de réalisation préférentielle, le dispo- sitif d'échange thermique présente deux éléments en forme de plaques ayant une grande superficie de transfert thermique et reliés l'un à l'autre par une étroite paroi périphérique, l'un de ces éléments étant en contact de transfert thermique avec la caisse du véhicule; un raccord d'admission du fluide de tra- vail, communiquant avec le raccord de sortie du dispositif d'absorption d'énergie; ainsi qu'un raccord de sortie dudit fluide de travail, en communication avec le raccord d'admission de ce dispositif absorbant l'énergie. L'invention est maintenant décrite plus en détail à titre d'exemples nullement limitatifs, en regard des dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une élévation latérale fragmentaire de l'amortisseur de chocs dont la réalisation et le fonctionnement correspondent à un type de réalisation de la présente inven- tion, et qui est monté sur la caisse d'un véhicule lourd; la figure 2 est une vue en plan représentant un dispo- sitif d'absorption d'énergie réalisé et fonctionnant confor- mément à la présente invention; la figure 3 est une coupe selon la ligne A-A de la fi- gure 2; - la figure 4 est une coupe selon la ligne B-B de la fi- gure 3; et la figure 5 illustre un dispositif d'échange thermique utilisé dans l'amortisseur de la présente invention. La figure 1 représente un amortisseur de chocs conçu et fonctionnant selon une forme de réalisation de la présente invention et monté, dans un but illustratif, sur la caisse d'un véhicule lourd tel qu'un char de combat. Cet amortisseur comprend un dispositif 10 d'absorption d'énergie et un dispo- sitif 12 d'échange thermique. Le dispositif d'absorption 10 est relié au dispositif d'échange 12 par des premier et second conduits 14 et 16, qui sont parcourus par un fluide et peuvent consister en des tubes rigides d'acier inoxydable ou en des gaines flexibles résistant à la chaleur. Comme décrit plus en détail ci-après, le dispositif ab- sorbant l'énergie est muni de raccords 20 et 22 assurant res- pectivement la sortie et l'admission d'un fluide de travail, typiquement de l'huile. Le raccord de sortie 20 communique par l'intermédiaire du conduit 14 avec un raccord d'admission 24 débouchant dans le dispositif d'échange thermique, tandis que le raccord d'admission 22 communique par l'entremise du con- duit 16 avec un raccord de sortie 26 gagnant ce dispositif d'échange thermique. Lorsque de l'énergie est absorbée par le fluide de travail dans le dispositif d'absorption, ce fluide s'échauffe et pénètre dans le dispositif d'échange thermique en sortant par le raccord de sortie 20 sous une pression provoquée par le mouvement du piston, en empruntant le conduit 16 et le raccord d'admission 24. Lorsque ce fluide circule à travers le dispositif d'échange thermique, sa chaleur est répercutée à la caisse du véhicule. Unefois ce fluide refroidi, il quitte l'échangeur thermique par 2S566079 effet d'aspiration en empruntant le raccord de sortie 26 et, en passant par le conduit 18, il retourne au raccord d'admission 22 du dispositif d'absorption d'énergie en vue de la poursuite du fonctionnement. Les figures 2, 3 et 4 montrent un dispositif d'absorption d'énergie, réalisé et fonctionnant selon la présente invention et désigné globalement par 30. Ce dispositif présente un piston 34 logé à coulissements dans un cylindre 36. Le piston 34 comprend pour l'essentiel une tête 38 et une tige creuse 39. Un embout 32 est fixé à la tige 39 du piston et délimite une cavité 33 en communication avec l'espace interne de ladite tige 39. Une première chambre 40 à fluide de travail est intercalée entre le cylindre 36, la tête 38 du piston et la face interne de la tige 39 de ce piston. Une seconde chambre 42 à fluide de travail est délimitée entre le cylindre 36 et la face externe de ladite tige 39. La première chambre 40 est raccordée à la secon- de chambre 42 par l'intermédiaire de plusieurs valves 50 pouvant consister en n'importe quelles valves classiques. Un raccord 44 de sortie du fluide de travail et un raccord 46 d'admission de ce fluide sont ménagés dans l'embout 32 de la tige,et communi- quent avec la seconde chambre 42. Il est également prévu un couvercle externe 47 anti-poussière ou un autre capot protecteur, consistant typiquement en de l'aluminium et destiné à protéger le cylindre et notamment la tige du piston à l'encontre de la boue, de l'eau et de la crasse provenant du terrain. Pour le reste, la structure et le fonctionnement du dispositif d'échange thermique sont identiques à ceux d'amortisseurs classiques de type télescopique. Lorsqu'une roue du véhicule subit un impact provoquant une rétraction du piston 34 à l'intérieur du cylindre 36, le fluide de travail provenant de la chambre 40 est refoulé à force dans la seconde chambre 42 en franchissant les valves 50, si bien que le fluide de travail s'échauffe. Ledit fluide, chauffé et soumis à la pression imposée par le piston, s'écoule par le raccord de sortie 44 et est acheminé vers le dispositif d'échange thermique en vue de son refroidissement. 66079 Lorsque le dispositif d'absorption d'énergie s'allonge, c'est-à-dire lorsque le piston coulisse hors du cylindre, il est créé, dans la première chambre 40 à fluide de travail, une dépression qui aspire du fluide de travail dans cette cham- bre 40 à partir de la chambre 42, par l'intermédiaire des valves 50. L'aspiration dans la chambre 42 a pour effet que du fluide refroidi est aspiré depuis le dispositif d'échange ther- mique par l'intermédiaire du raccord d'admission 46, de manière à fournir au dispositif d'absorption d'énergie une alimentation fraîche en fluide de travail refroidi,capable d'absorber de l'énergie. En variante, le dispositif 30 d'absorption d'énergie peut consister en n'importe quel amortisseur de chocs classique, de préférence, bien que pas nécessairement, du type télescopique. La figure 5 représente un dispositif d'échange thermique conçu et fonctionnant selon une forme de réalisation de la présente invention. Ce dispositif d'échange thermique, repéré globalement par 60, possède deux éléments 62 et 64 en forme de plaques ou de feuilles, présentant une grande superficie et reliés l'un à l'autre, typiquement par soudage, au moyen d'une étroite paroi périphérique 66. Cette paroi périphérique 66 délimite un raccord 68 d'admission du fluide et un raccord 70 de sortie du fluide qui communiquent, par l'entremise de con- duits 72 et 74 de circulation du fluide, avec les raccords res- pectifs de sortie et d'admission du dispositif d'absorption d'énergie. De préférence, ces deux raccords respectifs d'admis- sion 68 et de sortie 70 sont agencés en direction du fond du dispositif d'échange thermique. Cette mesure vise à éviter que de l'air soit admis par inadvertance dans le dispositif d'absorp- tion d'énergie à la place du fluide de travail. Conformément au type de réalisation préférentiel de l'in- vention, l'élément 64 en forme de plaque est en contact de transfert thermique avec la caisse du véhicule, par exemple au moyen de vis 72'. La chaleur du fluide de travail est ainsi transmise à la caisse du véhicule. Dans le cas d'un blindé muni d'une grande enveloppe métallique, la caisse du véhicule cons- titue un puits de chaleur virtuellement illimité. Une caractéristique particulière de la présente invention consiste en ce que le dispositif d'échange thermique est séparé du dispositif d'absorption d'énergie. I1 en résulte une plus grande efficacité du transfert de chaleur, ainsi qu'une plus grande efficacité de l'absorption des chocs. I1 n'existe par conséquent aucun problème de fuite due à une fusion des garni- tures d'étanchéité, ni de malfonctionnement de l'amortisseur imputable à un échauffement excessif survenant couramment dans des amortisseur existants. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées à l'amortisseur décrit et représenté, sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Amortisseur de chocs équipant un véhicule et caractérisé par le fait qu'il comprend un dispositif (10; 30) d'absorp- tion d'énergie; un dispositif séparé (12; 60) d'échange ther- mique; ainsi qu'un conduit (14, 16; 72, 74) de circulation d'un fluide de travail, raccordant ledit dispositif d'absorption d'énergie audit dispositif d'échange thermique. 2. Amortisseur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le dispositif d'échange thermique présente une cham- bre réceptrice du fluide de travail, qui est en contact de transfert thermique avec la caisse du véhicule afin de lui trans- mettre la chaleur. 3. Amortisseur selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que le dispositif (60) d'échange ther- mique comprend deux éléments (62, 64) en forme de plaques reliés l'un à l'autre par une étroite paroi périphérique (66), l'un de ces éléments en forme de plaques étant en contact de transfert thermique avec la caisse du véhicule en vue de lui transmettre la chaleur; un raccord (68) d'admission du fluide de travail, communiquant avec un raccord de sortie du dispositif d'absorp- tion d'énergie; ainsi qu'un raccord (70) de sortie du fluide de travail, en communication avec un orifice d'admission dudit dispositif absorbant l'énergie. 4. Amortisseur selon la revendication 3, caractérisé par le fait que le raccord (70) de sortie du fluide de travail est disposé vers le fond du dispositif (60) d'échange thermique. 5. Amortisseur selon l'une des revendications 3 et 4, caractérisé par le fait que le raccord (68) d'admission du fluide de travail se trouve vers le fond du dispositif (60) d'échange thermique. 6. Amortisseur de chocs équipant un véhicule et carac- térisé par le fait qu'il présente un dispositif (30) d'absorp- tion d'énergie comprenant un cylindre (36); un piston (34) muni d'une tige creuse (39) et logé à coulissements longitudinaux dans ledit cylindre (36); une première chambre (40) à fluide de travail, délimitée entre la tige (39) du piston et le cylindre (36); une seconde chambre (42) à fluide de travail, raccordée sélectivement à la première chambre (40) et délimi- tée entre la face externe de la tige (39) du piston et le cylindre (36); un raccord (44) de sortie du fluide de travail, communiquant avec la seconde chambre (42); ainsi qu'un rac- cord (46) d'admission du fluide de travail, en communication avec cette seconde chambre (42). 7. Amortisseur de chocs équipant un véhicule et carac- térisé par le fait qu'il présente un dispositif (30) d'absorp- tion d'énergie comprenant un cylindre (36); un piston (34) muni d'une tige creuse (39) et logé à coulissements longitudi- naux dans ledit cylindre (36); une première chambre (40) à fluide de travail délimitée entre la tige (39) du piston et le cylindre (36); une seconde chambre (42) à fluide de travail, raccordée sélectivement à la première chambre (40) et délimi- tée entre la face externe de la tige (39) du piston et le cylindre (36); un raccord (44) de sortie du fluide de travail, en communication avec la seconde chambre (42); ainsi qu'un raccord (46) d'admission du fluide de travail, communiquant avec cette seconde chambre (42); et par le fait qu'il présente en outre un dispositif (60) d'échange thermique comprenant une chambre recevant le fluide de travail et en contact de transfert thermique avec la caisse du véhicule afin de lui transmettre de la chaleur; ainsi qu'un conduit (72, 74) de circulation du fluide de travail, raccordant ledit dispositif (30) d'absorption d'énergie et ledit dispositif (60) d'échange thermique. 8. Amortisseur selon la revendication 7, caractérisé par le fait que le dispositif (60) d'échange thermique comprend deux éléments (62, 64) en forme de plaques reliés l'un à l'autre par une étroite paroi périphérique (66), l'un de ces éléments en forme de plaques étant en contact de transfert thermique avec la caisse du véhicule; un raccord (68) d'admission du fluide de travail, communiquant avec le raccord de sortie du dispositif (30) d'absorption d'énergie; ainsi qu'un raccord (70) de sortie du fluide de travail, en communication avec le ranrrnrd d'tdmicQinn