Brevet FR2594509A1 — publié le 19870821

La présente invention concerne un amortisseur d'oscillations pour véhicules comportant un cylindre rempli d'un liquide d'amortissement, un piston de travail divisant ce cylindre en deux chambres, comportant une soupape damortissement correspondant à chaque direction de mouvement ( phases de traction et de compression), et fixé sur une tiqe sortant du cylindre, ainsi qu'un canal de liaison traversant axialement la tige de piston dans la zone du piston et débouchant d'un côté, à partir de l'extrémité frontale, intérieure à l'amortisseur, de la tige de piston dans l'une des chambres et de l'autre côté débouchant latéralement de ladite tige dans l'autre chambre du cylindre, canal auquel sont associés deux orifices d'étrangle- ment de diamètres différents ainsi qu'un tiroir de distri- bution qui est manoeuvrable de l'extérieur, au moyen d'un organe d'entraînement placé dans la tige de piston, de façon à ouvrir et fermer l'embouchure du canal de liaison qui est disposée sur le côté de la tige de piston. Un amortisseur d'oscillations de ce type est connu d'après la demande de brevet allemand DE-OS 34 21 601. Dans cette construction, le canal de liaison traversant le piston de travail sert à solliciter au moyen d'un liquide d'amortissement des rondelles élastiques, qui recouvrent des orifices de soupapes d'amortissement du piston de travail, en vue de réduire les forces d'amortisse- ment ou bien d!atténuer l'amortissement en opposition leur force de fermeture. Ce processus peut être commandé à volonté à partir du siège du conducteur au moyen de la soupape, montée de manière à pouvoir se déplacer dans la tige de piston et assurant l'ouverture et la fermeture du canal de liaison. Dans cet amortisseur d'oscillations, il est prévu un réglage des forces d'amortissement simplement pour la phase de traction. En outre, le mécanisme ne peut fonction- ner qu'en liaison avec les rondelles élastiques des soupapes d'amortissement du piston. Enfin cette structure nécessite de pourvoir spécialement le piston de travail d'évidements placés sur le côté frontal, qui doivent être associés aux orifices de soupapes pour la phase de traction et qui doivent être reliés avec le canal de liaison. L'invention a pour but de perfectionner un amortisseur d'oscillations tel que défini dans le premier paragraphe de telle sorte qu'on puisse obtenir aussi bien pour la phase de traction que pour la phase de pression une réduction définie de la force d'amortissement d'une inten- sité différente. A cet égard, il doit être possible de modifier la force d'amortissement indépendamment de l'agen- cement du piston de travail. Ce problème est résolu en ce que les orifices d'étranglement sont situés dans le canal de liaison entre les deux embouchures de ce canal et en ce que l'orifice d'étranglement ayant le plus petit diamètre traverse un piston, déplaçable dans un alésage de quidage du tiroir de distribution coaxialement au canal de liaison et qui peut être déplacé, dans la position d'ouverture du tiroir de distribution, dans une des directions de déplacement du piston de travail et en fonction de la pression, jusque dans une position d'étranglement dans laquelle le liquide d'amortissement passe dans son orifice d'étranglement alors que, dans l'autre direction de déplacement du piston de travail, il peut être amené, en fonction de la pression, dans une position d'ouverture o il relie entre elles les deux embouchures du canal de liaison. Avec cet agencement, la modification de la force d'amortissement est effectuée exclusivement au moyen de deux étranglements qui sont disposés dans le canal de liaison de la tige de piston, qui forme un bypass indépen- dant du piston de travail. La disposition particulière des soupapes d'amortissement du piston de travail peut être pour cette raison choisie à volonté. Du fait qu'à cet égard l'étranglement possédant la plus grande résistance d'étran- glement est disposé dans le canal de liaison de façon à pouvoir être déplacé, en fonction de la pression, alterna- tivement entre une position de libération et une position d'étranglement, l'étranglement possédant la plus petite résistance d'étranglement entre en action aussitôt que, pendant un des deux mouvements du piston de travail, l'étranglement mobile est commandé de façon à se déplacer de sa position d'étranglement en direction de sa position de libération. Par un dimensionnement correspondant des sections d'étranglement, il est ainsi possible, pour chaque phase de travail, de présélectionner une réduction désirée de la force d'amortissement. Avantageusement l'étranglement mobile, présentant le plus petit diamètre, détermine à cet égard la résistance d'étranglement pour la phase de traction. Selon d'autres particularités de l'amortisseur d'oscillations conforme à l'invention: - Le piston comportant le plus petit orifice d'étranglement est appuyé, dans sa position d'étranglement, par une partie d'extrémité conique contre un bord annulaire d'une partie de canal élargie en section et qui est reliée, par l'intermédiaire d'au moins un canal de transition au volume de l'alésage de guidage qui est placé en arrière du piston et qui communique, dans la position d'ouverture du poussoir de blocage,avec la chambre du cylindre premièrement citée. - Il est prévu dans l'alésage de guidage du tiroir de distribution un ressort de compression s'appuyant contre le piston et qui a tendance à le maintenir constamment dans la position d'étranglement. L'invention est applicable d'une manière aussi avantageuse à des amortisseurs à un tube et à deux tubes ainsiqu'à des amortisseurs de chocs pour suspensions hydropneumatiques de roues. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mis en évidence dans la suite de la description, en référence au dessin unique annexé qui représente un amortisseur d'oscillations conforme à l'invention, agencé sous la forme d'un amortisseur de chocs à tube unique, faisant partie d'une jambe de force hydro- pneumatique et qui est représenté en partie en coupe longitudinale. L'amortisseur d'oscillations représenté sur le dessin comporte, entre autres, un cylindre d'amortisseur et un piston de travail 12 pouvant coulisser dans celui- ci ainsi qu'une tige 14 traversant ce piston. Cette tige sort de façon étanche d'une extrémité frontale du cylindre et elle porte, à son extrémité libre, par exemple une articulation à rotule 16 à l'aide de laquelle elle peut être fixée de façon articulée sur un bras oscillant d'une suspension de roue ou bien sur une partie d'appui d'une caisse de véhicule. Le piston de travail 12 est pourvu d'une manière classique de canaux de passage 18 et 20 en vue de la formation de soupapes pour la phase de traction et la phase de compression, à chacune desquelles est associé un paquet 22 ou 24 de rondelles élastiques empilées, un paquet de rondelles étant prévu sur chacun des côtés frontaux du piston et recouvrant respectivement seulement un groupe de canaux de passage 18 ou 20 sur ce côté frontal du piston. Le piston de travail 12 associé aux paquets de rondelles élastiques 22 et 24 est monté sur un tourillon cylindrique 26 d'un embout de tige 28, engagé, notamment par vissage, de façon étanche dans l'extrémité frontale intérieure de la tige de piston creuse 14, l'assemblage étant réalisé au moyen d'un écrou fileté 30 qui est vissé sur un filetage du tourillon. Cet embout de tige 28 contient un canal de liaison 32 traversant axialement le tourillon cylindrique 26 et dans lequel il est prévu un premier étranglement 34. Le canal de liaison 32 s'élargit à l'intérieur de l'embout de tige 28 et forme dans cette zone un cylindre de guidage 32' dans lequel un organe de soupape, se présen- tant de préférence sous la forme d'un tiroir de distribution 36, est guidé de manière à pouvoir se déplacer axialement entre deux épaulements annulaires intérieurs 38 et 40; ce tiroir est poussé en direction de l'épaulement annulaire intérieur 38 au moyen d'un fluide sous pression qui peut être introduit par l'intermédiaire d'un canal de raccorde- ment 42 de la tige de piston creuse 14. Des canaux désignés par 44 sont orientés radiale- ment vers l'extérieur à partir de la zone avant du cylindre de guidage 32'. Le canal de liaison 32 forme, en coopération avec les canaux radiaux 44, un canal de bypass, indépendant eu piston de travail 12 et par l'intermédiaire duquel les deux chambres 46 et 48 du cylindre peuvent être reliées entre elles à l'aide du tiroir de distribution 36. Dans ce but, le tiroir de distribution 36 est pourvu d'une rainure périphérique définissant en coopération avec la paroi de l'alésage de guidage 32' un canal annulaire , qui est lui-même relié, au moyen d'orifices radiaux 52 ménagés dans le tiroir de distribution 36, à un alésage de guidage axial 54 de ce tiroir, dans lequel est disposé un second étranglement 56 de manière à se déplacer par translation en opposition à l'action d'un ressort de compression 58 placé à l'intérieur de l'alésage de guidage 54. Le second étranglement 56 comporte un piston d'étranglement 57, qui sort de l'alésage de guidage 54 du tiroir de distribution 36 par son extrémité avant 57', ayant un profil effilé conique, et ce second étranglement est traversé axialement par un canal d'étranglement 60 dont la section est plus petite que celle du canal d'étranglement 34' du premier étranglement 34. Le ressort de compression 58 a constamment tendan- ce à maintenir le piston d'étranglement 57 en contact par sa partie d'extrémité avant 57', de profil effilé conique, avec un épaulement annulaire intérieur 62 du canal de liaison 32 de manière à séparer les deux parties de canal 32' et 32" l'une de l'autre. Dans la position d'ouverture du tiroir de distri- bution 36, une liaison mutuelle des deux chambres 46, 48 du cylindre est établie par l'intermédiaire des orifices radiaux 44, du canal annulaire 50 et des orifices radiaux 52 et du canal d'étranglement 60. Comme le montre le dessin, la partie du piston d'étranglement 57 qui est guidée dans l'alésage de guidage 54 du tiroir de distribution 36 est pourvue sur sa périphérie extérieure d'un profil polygonal de manière à former, entre ses parties planes de surface périphérique 68 et la paroi de l'alésage de guidage 54 du tiroir de distribution 36 des canaux d'écoulement à l'aide desquels la partie avant du cylindre de guidage 32' est constamment reliée aux orifices radiaux 52 du tiroir de distribution 36. A la place de tels canaux d'écoulement, on pourrait prévoir, dans le tiroir de distribution 36 réalisé avec un diamètre supérieur et à partir de sa surface frontale supé- rieure (avant) 70, des canaux de liaison aboutissant égale- ment aux orifices radiaux 52. En outre on pourrait prévoir à la place du tiroir de distribution 36 également une tige d'actionnement de profil correspondant et disposée de façon à pouvoir être déplacée axialement dans la tige de piston. Dans la position de fermeture, représentée sur le dessin, du tiroir de distribution 36, il se produit, lors du fonctionnement de l'amortisseur d'oscillations, un écoulement du liquide d'amortissement exclusivement dans les canaux de passage 18 et 20 des soupapes d'amortissement du piston de travail 12. Lorsqu'un amortissement plus doux est souhaité afin d'améliorer le confort de suspension et de roulement du véhicule, les étranglements 34, 56 doivent être actionnés en assurant alors un déplacement vers le haut du tiroir de distribution 36 par l'introduction d'un fluide sous pression dans la tige de piston 14 conformément au dessin, ce tiroir venant buter contre l'épaulement annulaire intérieur 38. Il s'écoule alors, pendant la phase de traction, additionnel- lement du liquide d'amortissement de la chambre 46 du cylindre vers la chambre 48, ce liquide devant passer dans le canal d'étranglement 60 du second étranglement 56. Dans la phase de compression, du liquide d'amor- tissement s'écoule par contre à partir de la chambre 48 du cylindre dans le premier étranglement 34 pour parvenir dans la partie 32" du canal de liaison 32 et ce liquide pousse le piston 57 du second étranglement 56, en opposition à l'action du ressort de compression 58, dans l'alésage de guidage 54 de telle sorte qu'il puisse s'échapper par l'intermédiaire du canal 60 du second étranglement 56 et également par l'intermédiaire des canaux d'écoulement disposés entre l'alésage de guidaqe 54 et la périphérie du piston d'étranglement 53 pour parvenir dans la chambre 48 du cylindre. Sur ce trajet, le liquide d'amortissement rencontre par conséquent une résistance d'amortissement bien plus faible que dans le trajet passant par l'étrangle- ment 56. Lors d'une commutation entre la phase de compres- sion et la phase de traction, le ressort de compression 58 ramène le piston d'étranqlement 57 dans sa position de fermeture représentée, de sorte qu'à nouveau seulement le second étranglement 56 est en action. Lorsqu'à nouveau un amortissement plus dur est désiré, la pression de commande régnant dans la tige de piston 14 est supprimée de sorte que le ressort de compres- sion 58 est en mesure de ramener à nouveau le tiroir de distribution 36 dans la position de fermeture représentée, o il ferme les orifices radiaux 44. En variante, le ressort de compression 58 peut également produire seulement une force élastique qui n'est pas suffisante pour assurer le rappel du tiroir de distribution 36. Dans ce cas, le tiroir de distribution 36 est sollicité et ramené en position initiale par le liquide d'amortissement passant par l'étranglement 34. La structure décrite permet, par un choix des sections d'étranglement dans les deux directions de mouve- ment du piston de travail 12, de régler de façon définie la diminution de la force d'amortissement. REVENDICATIONS 1. Amortisseur d'oscillations pour véh i- cules, comportant un cylindre rempli d'un liquide d'amor- tissement, un piston de travail divisant ce cylindre en deux chambres, comportant une soupape d'amortissement correspondant à chaque direction de mouvement ( phases de traction et de compression), et fixé sur une tige sortant du cylindre, ainsi qu'un canal de liaison traversant axialement la tige de piston dans la zone du piston et débouchant d'un côté, à partir de l'extrémité frontale, intérieure à l'amortisseur, de la tige de piston dans l'une des chambres et de l'autre côté débouchant latéralement de ladite tige dans l'autre chambre du cylindre, canal auquel sont associés deux orifices d'étranglement de diamètres diffé- rents ainsi qu'un tiroir de distribution qui est manoeuvra- ble de l'extérieur, au moyen d'un organe d'entraînement placé dans la tige de piston, de façon à ouvrir et fermer l'embouchure du canal de liaison qui est disposée sur le côté de la tige de piston, caractérisé en ce que les orifices d'étranglement (34; 56) sont situés dans le canal de liaison (32) entre les deux embouchures de ce ce canal et en ce que l'orifice d'étranglement (60) ayant le plus petit diamètre traverse un piston (57), déplaçable dans un alésage de guidage (54) du tiroir de distribution (36) coaxialement au canal de liaison (32) et qui peut être déplacé, dans la position d'ouverture du tiroir de distribution (36), dans une des directions de déplacement du piston de travail (12) et en fonction de la pression, jusque dans une position d'étranglement dans laquelle le liquide d'amortissement passe dans son orifice d'étrangle- ment (60) alors que, dans l'autre direction de déplacement du piston de travail (121, il peut être amené, en fonction de la pression, dans une position d'ouverture o il relie entre elles les deux embouchures du canal de liaison (32). 2. Amortisseur d'oscillations selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'orifice d'étranglement (60) de plus petit diamètre détermine la résistance d'étranglement pour la phase de traction. 3. Amortisseur d'oscillations selon une des revendica- tions 1 et 2, caractérisé en ce que le piston (57) comportant le plus petit orifice d'étranglement (60) est appuyé, dans sa position d'étranglement, par une partie d'extrémité coni- que (57') contre un bord annulaire (62) d'une partie de canal (32') élargie en s e ction et qui est reliée, par l'intermédiaire d'au moins un canal de transition (68) au volume de l'alésage de guidage (54) qui est placé en arrière du piston (57) et qui communique, dans la position d'ouverture du poussoir de blocage (36), avec la chambre (46) du cylindre premièrement citée. 4. Amortisseur d'oscillations selon une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il est prévu dans l'alésage de guidage (54) du tiroir de distribution (36) un ressort de compression (58) s'appuyant contre le piston (57) et qui a tendance à le maintenir constamment dans la position d'étranglement.