Brevet FR2598356A1 — publié le 19871113

DISPOSITIF D'AMORTISSEMENT DE CHOCS PAR FRICTION, NOTAMHENT POUR SUSPENSIONS DE VEHICULES AUTOMOBILES. La présente invention se rapporte à un dispositif d'amortissement de chocs par friction, applicable en particulier à des suspensions de véhicules auto m obiles pilotées en te m ps réel. Les amortisseurs hydrauliques classiques à tube présentent un certain nombre d'inconvénients du fait même de leur structure dans dans le cas qui nous intéresse, l'inertie importante des pièces mobiles dans le fluide visqueux détermine des temps de réponse incompatibles avec 1' application de tels a m ortisseurs hydrauliques à une suspension pilotée en temps réel. Au contraire, un amortissement effectué par friction discale permet d' atteindre rapide n ent la valeur opti m ale de sa constante d' a m ortisse m ent, et de ce fait de filtrer au plus tôt la sollicitation à partir de laquelle ladite constante est déterminée par 1' unité de calcul de la suspension pilote. L'invention sera maintenant décrite, à titre d'exemple non limitatif, au regard des figures 1 et 2 qui se rapportent respectivement : - la figure 1, à un schéma en perspective d'une suspension selon l'invention, - la figure 2, à une coupe d' un détail grossi du dispositif fe la figure précédente. On voit à la figure 1 que les inégalités de la route soumettent la roue i à une force F dirigée vers le haut, qui doit être amortie dans les m veilleurs conditions de rapidité et d' efficacité, de manière à 1' atténuer au maximum avant son passage dans la partie suspendue du véhicule. Dans le cas du schéma de la figure 1, la roue 1 est reliée à la barre de torsion 2 faisant office de ressort par l'intermédiaire d' un bras tiré 3, débattant à l'intérieur d'un angle Ct. Un autre type de suspension, tel qu' un systè m e triangulé par exe m ple, ne changerait rien au principe de l' invention. L'extrémité libre de la barre de torsion 2 aboutit dans un ensemble 4, décrit en détail à la figure 2 ; elle est cannelée et coopère avec l' une des extrémités d' un manchon 5 qui l' est également et dont l' autre extrémité est verrouillée en translation sur un palier 6, solidarisé lul- m e m e à une cloison 7 disposée à l'intérieur d' un boitier 8 fixé au châssis. Ce dernier est fermé à ses extrémités par des couvercles 9 et 10, de façon étanche, par ce dernier. Du côté du couvercle 9, le manchon 5 comporte un risque 11, faisant face à un autre disque 12 bloqué en rotation sur le bottier 8, mais mobile en translation et venant en butée sur un épaulement 13 interne dudit bottier 8 ; une étanchéité 1 est assurée entre ces deux derniers élé m ents. Les parois des disques 11-12 se faisant face sont de préférence pourvues de garnitures de friction 15-16 du type carbone ou céramique, réfractaires à la chaleur et résistantes aux frottements. Une arrivée de fluide sous pression via le conduit 17 aboutit dans la cellule 1 8 du bottier 8 constituée par ses parois, a cloison 7 et le disque 12. Un capteur, non figuré pique la vitesse de rotation du disque 11, ou de tout élé m ent la reflètant telle que par exe m ple la barre de torsion 2, et la traite par une unité de calcul de façon connue en soi, pour piloter en temps réel la pression du fluide arnene par le conduit 17 dans la cellule 18. La loi de pilotage de 1' actionneur linéaire ci-dessus est déterminée expérimentalement et prend en compte la fréquence et la vitesse de déplacement de Pflénent de suspension 3 à anrtir ; elle fait en sorte qu'à une vitesse nulle corresponde une force nulle de l'amortissement déterminé par a Friction des garnitures 1 5-1 6 l'une contre l'autre. En fonctionnement selon le schéma de la figure 1, on voit bien que la roue 1 étant en mouvement descendant, le disque 11 est animé d'un mouvement de rotation autour de son axe principal dans le sens trigonométrique selon la flèche F1, qui est capté et traité conformément à ce qui précède, de manière à générer une pression adéquate dans la cellule 18. Cette dernière s'applique sur le disque 12 qui se déplace en translation en direction de son o m ologue 11 colinéaire, et lui exerce par l'intermédiaire des garnitures 15-15 une force freinante tangentielle F2 dépendant de la vitesse de rotation du disque 11 et de la pression de contact avec le disque 12. On voit que dans ces conditions la modification des paramètres agissants est d' autant si m plifide et l' inertie des pièces en causes plus faible, puisqu'il ne s' agit que de la modification de la pression de contact à sec entre deux plans, et non d'un déplacement conséquent d'éléments dans un fluide visqueux. Le système ci-dessus est de faible poids et encombrement, ce qui diminue d' autant les masses non suspendues et autorise une grande liberté d' i m plantations topologiques. De plus, il est relativement bon marché, du fait de sa simplicité et de sa facilite de réfection par simple changement de garnitures 15-16. Ce système s'appliquant à la roue 1 représentée à la figure 1, un train de suspension complet comportera normalement deux systèmes analogues mais naturellement on ne sortirait pas du do n aine de la présente invention en constituant un système double comportant deux dispositifs actifs dans un mame boitier 8. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'amortissement de chocs par friction, notas ment pour suspensions de véhicules automobilcs, caractérisé par le fait qu'il comporte un actionneur linéaire (4) constitué par un boîtier (8) à l'une des extrémités duquel est introduit un manchon (5) solidaire d'une pièce (2) dont la rotation est proportionnelle au débatte ment de la roue (1), ledit manchon (5) reposant par sîn extrémité opposée sur un palier (6) fixé dans une cloison (7) du bottier (8) et co n portant un disque (11) faisant face à un autre disque (12) colinéafre, bloqué en rotation sur le bottier 8, mais mobile en translation, venant en butée sur un épaulement (13) interne dudit bottier (8), une étanchéité (14) étant disposée entre ce dernier et le disque (12) de façon à constituer ente eux et la cloison (7) une cellule (18) dans laquelle une pression est générée par apport de fluide via le conduit (17), ladite pression étant pilotée en temps réel en fonction d' un piquage de la vitesse de rotation du disque (11) qui est traitée par une unité de calcul, de façon à exercer une force de serrage entre les disques (11-12), selon la valeur optimale de l'amortissement des chocs subis par la roue (1). 2. Dispositif d' a m ortisse ment, de chocs selon la revendication 1, caractérisé en ce que la loi de pilotage de l' actionneur linéaire (4) est déterminée expérimentalement, prenant en compte la fréquence et la vitesse de déplacement de l'élément de suspension (3) et détermine un effet d' a m ortisse m ent nul par force de friction nulle entre les disques (11-12), pour une vitesse nulle dudit élément (3). 3. Dispositif d' a n ortisse n ent de chocs selon la revendication 1, caractérisé en ce que des garnitures de friction (15-16) réfractaires à la chaleur et résistantes aux frottements sont disposées sur les parois se faisant face des disques (11-12). 4. Dispositif d'amortissement de chocs selon la revendication 3, caractérisé en ce que les garnitures (15-16) sont en carbone. 5. Dispositif d'amortissement de chocs selon la revendication 3, caractérisé en ce que les garnitures (15-16) sont en céramique.