Brevet FR2599449A1 — publié le 19871204

Amortisseur d'oscillations hydraulique pour véhicules automobiles L'invention concerne un amortisseur d'oscillations hydraulique pour véhicules automobiles du type constitué par un cylindre dans lequel 5 un piston relié à une tige de piston creuse et muni d'au moins une soupape d'amortissement subdivise la chambre interne du cylindre qui est remplie de liquide d'amortissement en deux chambres de travail, alors que la tige de piston contient deux conduites destinées à un raccord laissant passer le liquide avec des dispositifs extérieurs, ces conduites 10 étant constituées par un tube central disposé dans une cavité de la tige de piston et par une chambre annulaire définie par le diamètre externe de ce tube et par le diamètre interne de la tige de piston. Il est connu par le DE-OS-I 680 680, pour une suspension hydropneumatique à régulation automatique de niveau et amortissement des 15 oscillations, de disposer dans la tige de piston deux canaux séparés l'un de l'autre. Un canal est constitué par un tube disposé dans l'alésage de la tige de piston et le second canal par un espace formé entre le tube et l'alésage de la tige de piston. Les deux canaux débouchent dans une chambre de travail éloignée de la tige de piston, qui est limitée 20 par un piston supportant les soupapes d'amortissement et relié à la tige de piston. La chambre annulaire de la tige de piston est reliée dans ce cas à une chambre à ressort alors que le second canal formé dans le tube est en liaison avec la chambre de travail éloignée de la tige de piston par une chambre d'alimentation sous pression et par l'intermé25 diaire de soupapes de pompe. Cette construction connue ne fournit aucune indication sur l'utilisation de ces canaux disposés dans la tige de piston en vue du raccord d'une soupape d'amortissement. Le but de la présente invention est de proposer un amortisseur d'oscillations hydraulique pouvant être facilement raccordé à une unité 30 d'amortissement à vanne aménagée à l'extérieur de l'amortisseur d'oscillations pour modifier la force d'amortissement et permettre un montage dans le véhicule automobile qui soit sans problèmes et fiable sur le plan de son fonctionnement. Selon l'invention, ce but est atteint en ce que le tube central 35 est en liaison avec l'une des chambres de travail et la chambre annulaire avec l'autre chambre de travail, et en ce qu'à l'extrémité de la tige de piston, le tube central d'une part et la chambre annulaire d'autre part sont raccordés à une unité d'amortissement à vanne située à l'extérieur et fonctionnant en parallèle aux soupapes d'amortissement du piston. La possibilité de raccordement de l'unité d'amortissement à vanne située 5 à l'extérieur avec l'extrémité de 'la tige de piston permet un montage très simple de l'amortisseur d'oscillations dans le véhicule car la liaison avec l'unité d'amortissement à vanne située à l'extérieur est de constitution très simple et extrêmement facile à monter. Bien que les deux chambres de travail soient reliées de façon à laisser passer le liquide 10 vers l'unité à soupape d'amortissement située à l'extérieur, il n'y a aucun mouvement relatif entre les raccords de l'amortisseur d'oscillations car ceux-ci n'ont à compenser aucun mouvement de la course et sont protégés vis-à-vis de dégâts mécaniques par leur montage à l'extrémité de la tige de piston. Selon une caractéristique de l'invention, on obtient un mode de réalisation très avantageux par le fait que le tube central est relié de façon à laisser passer le liquide à la chambre de travail éloignée de la tige de piston et que la chambre annulaire est reliée de la même façon à une chambre de travail qui est située du côté de la tige de 20 piston, par l'intermédiaire d'un passage. On est assuré d'une large liberté d'accès vers l'unité d'amortissement à vanne située à l'extérieur, ce qui fait que cette dernière peut être facilement adaptée aux exigences désirées. C'est ainsi qu'il est possible sans difficultés que l'unité d'amortissement à vanne située à l'extérieur comprenne selon l'invention un 25 dispositif de réglage modifiant la force d'amortissement. Selon l'invention, le dispositif de réglage peut être commandé en fonction de diverses valeurs de mesure telles que la vitesse, l'accélération transversale ou le ralentissement du véhicule. La modification de la force d'amortissement peut donc être ainsi modifiée par rapport aux caractéristiques 30 individuelles du véhicule automobile, ou de leur combinaison, sans que soient nécessaires des modifications de l'ensemble incorporé entre la carrosserie du véhicule et l'essieu. Il en résulte qu'aucune exigence importante n'est imposée en ce qui concerne la position et les dimensions de l'unité d'amortissement à vanne car selon l'invention cette dernière 35 peut être reliée à l'extrémité de la tige de piston au moyen de conduites de liaison et être ainsi montée en un endroit approprié du véhicule. Selon un autre mode de réalisation de l'invention, l'amortisseur d'oscillations est de type monotubulaire et muni d'un accumulateur de pression séparé, raccordé à une conduite de liaison et fonctionnant en tant que chambre de compensation. Comme le montre l'invention, l'accumulateur de pression est relié à la chambre de travail qui est éloignée de la tige de piston sans dispositif d'étranglement, ce qui permet d'obtenir un amortissement parfait dans les deux directions de la tige de piston, sans détérioration de la force d'amortissement. Pour que l'embout de la tige de piston sur lequel est fixé le 10 piston soit stable, il est particulièrement avantageux, selon l'invention, que le tube central soit disposé de façon étanche dans un gradin constitué dans la chambre interne de la tige de piston et soit relié de façon à laisser passer le liquide à la chambre de travail qui est éloignée de la tige de piston par un alésage axial traversant l'embout de la tige 15 de piston. Le passage destiné à la liaison entre la chambre de travail située du côté de la tige de piston et la chambre annulaire est réalisé facilement selon l'invention par au moins un alésage radial formé dans la tige de piston. L'invention va maintenant êti e expliquée plus en détail en 20 se référant aux modes de réalisation représentés au dessin annexé dans lequel: la figure I représente un amortisseur d'oscillations bitubulaire à unité d'amortissement à vanne située à l'extérieur la figure 2 est une vue en coupe longitudinale d'un amortisseur 25 d'oscillations monotubulaire à unité à soupape d'amortissement à vanne située à l'extérieur et à accumulateur de pression situé à l'extérieur. L'amortisseur d'oscillations hydraulique I représenté à la figure I est constitué sous forme d'un amortisseur bitubulaire et comprend un cylindre 2 dans lequel plonge une tige de piston 3 reliée à un piston 30 4. Le piston 4 comprend une soupape d'amortissement 5 fonctionnant pendant la phase de traction, alors qu'une soupape de fond 6 détermine l'amortissement surtout pendant la phase de pression. Un réceptacle 7 entoure le cylindre 2 à une certaine distance radiale et forme une chambre de compensation 12 pouvant être reliée de façon à laisser 35 passer le liquide à une chambre de travail 11 éloignée de la tige de piston. La chambre de compensation 12 est remplie de liquide et de gaz alors que la chambre de travail 1Il qui est éloignée de la tige de piston et une chambre de travail 10 située du côté de la tige de piston sont remplies de liquide d'amortissement. La tige de piston 3 est guidée dans l'amortisseur d'oscillations hydraulique I par un dispositif de guidage 5 de tige de piston 8 et est rendue étanche vis-à-vis de l'extérieur par la garniture de tige de piston 9. Dans un alésage de la tige de piston 3 est disposé un tube central 13 qui est maintenu et rendu étanche par un gradin 14. La liaison laissant passer le liquide entre la chambre interne du tube 13 et la chambre de travail 11 est réalisée par un alésage axial 10 15 qui traverse l'embout de la tige de piston. La chambre de travail qui est située du côté de la tige de piston est en liaison par un passage transversal 17 avec une chambre annulaire 16 définie par la paroi extérieure du tube central 13 et l'alésage de la tige de piston 3. Une unité d'amortissement à vanne 18 située à l'extérieur est en liaison par une 15 conduite de liaison 19 avec la chambre interne du tube central 13 d'une part:- et par une conduite de liaison 20 avec la chambre annulaire 16 d'autre part. L'unité d'amortissement à vanne 18 située à l'extérieur est constituée par exemple par un distributeur comprenant à volonté de nombreuses positions intermédiaires 21, un dispositif de commande 20 électromagnétique 22 et un dispositif de réglage 23 comportant des butées dans les deux directions, le dispositif à distributeur étant soumis à l'effet d'un ressort de rappel 24. L'unité d'amortissement à vanne 18 située à l'extérieur est montée de façon à fonctionner en parallèle avec la soupape d'amor25 tissement 5 de façon à obtenir une diminution de l'amortissement en branchant additionnellement l'unité d'amortissement à vanne 18. On obtient ainsi l'amortissement le plus élevé pendant la phase de traction au moyen de la soupape d'amortissement 5, alors que l'amortissement baisse pour la phase de traction du fait du branchement additionnel 30 de l'unité d'amortissement à vanne 18. Comme cette unité d'amortissement à vanne 18 peut être réalisée soit avec plusieurs étages soit avec un nombre quelconque de positions intermédiaires, on -peut modifier largement la force d'amortissement avec un amortisseur d'oscillations hydraulique ainsi constitué. Les soupapes d'amortissement 5 et 6 sont 35 constituées dans ce cas sous forme de soupapes en série et conçues en fonction de la force d'amortissement maximale désirée dans la di- rection de la traction et de la pression. La modification désirée de la force d'amortissement est obtenue par contre par le dispositif d'amortissement à vanne 18 situé à l'extérieur, ce qui fait qu'il est inutile d'intervenir sur l'ensemble constitué sous forme d'amortisseur d'oscil5 lations hydraulique 1 et que cet ensemble est réalisé jusqu'à la tige de piston 3 sous forme d'éléments série éprouvés. Les conduites de liaison 19 et 20 qui parviennent à l'unité à soupape d'amortissement i8 peuvent être de longueur très courte du fait qu'elles n'effectuent aucun mouvement relatif l'une par rapport à l'autre. Le montage dans 10 le véhicule automobile s'avère très simple car les raccords des conduites de liaison 19 et 20 sont d'accès facile et sont faciles à monter à l'extrémité supérieure de la tige de piston 3. Il en résulte que le mouvement relatif entre l'extrémité de la tige de piston 3, qui est raccordée par exemple par un tampon de caoutchouc à la carrosserie, et l'unité à 15 soupape d'amortissement 18 qui est montée par exemple sur une partie de la carrosserie, est extrêmement limité. Dans le cas o un dégât est occasionné à l'unité d'amortissement à vanne 18 ou à l'amortisseur d'oscillations hydraulique 1, il suffit de remplacer l'élément endommagé, ce qui permet d'effectuer les réparations à peu de frais avec l'objet 20 de l'invention. Pour la stabilité de la tige de piston 3, il est avantageux que le tube central 13 soit disposé dans et rendu étanche par un gradin 14 car l'embout de la tige de piston qui supporte le piston n'est que peu affaibli par l'alésage axial 15. Dans le mode de réalisation de la figure 2, l'amortisseur d'oscil25 lations hydraulique est constitué sous forme d'un amortisseur d'oscillations monotubulaire 25 dans lequel le piston 4 qui est relié à la tige de piston 3 supporte la soupape d'amortissement 5 pour la phase de traction et la soupape d'amortissement 6 pour la phase de pression. La chambre interne du cylindre 2 est totalement remplie de liquide et est constituée 30 par les chambres de travail 10 et 11 séparées par le piston 4. Le canal central, qui est relié de façon à laisser passer le liquide à la chambre de travail 11 qui est éloignée de la tige de piston, et est constitué par l'alésage axial 15 et le tube central 13, est relié par un manchon de raccordement 26 à la conduite de liaison 19 qui va à l'unité d'amor35 tissement à vanne 18, dans laquelle débouche une conduite 27 de raccordement à un accumulateur de pression qui est par ailleurs en liaison avec un accumulateur de pression 28. Cet accumulateur de pression 28 est par exemple rempli de gaz sous pression et séparé du liquide par une membrane et forme la chambre de compensation de l'amortisseur d'oscillations monotubulaire 25, la liaison sans dispositif d'étranglement 5 de l'accumulateur de pression 28 avec la chambre de travail 11 qui est éloignée de la tige de piston garantissant que les caractéristiques de la force d'amortissement qui sont effectives pendant la course du piston soient actives sans dégradation. L'unité d'amortissement à vanne 18 est par ailleurs en liaison par la conduite de liaison 20 avec la cham10 bre de travail 10 située du côté de la tige de piston par l'intermédiaire de la chambre annulaire 16 et du passage transversal 17, et est ainsi montée en parallèle avec les soupapes d'amortissement 5 et 6 et détermine -comme déjà décrit pour la figurel- une diminution de la force d'amortissement effective en fonction de la section effective du passage 15 transversal de l'unité d'amortissement à vanne 18, une soupape d'amortissement 18 fermée fournissant les forces d'amortissement maximales formées par les soupapes d'amortissement 5 et 6. Revendications I - Amortisseur d'oscillations hydraulique pour véhicules automobiles, constitué par un cylindre (2) dans lequel un piston (4) relié à une tige de piston (3) creuse et muni d'au moins une soupape d'amor5 tissement (5, 6) subidivise la chambre interne du cylindre qui est remplie de liquide d'amortissement en deux chambres de travail (10, 11), alors que la tige de piston (3) contient deux conduites destinées à un raccord laissant passer le liquide avec des dispositifs extérieurs, ces conduites étant constituées par un tube central (13) disposé dans une cavité de 10 la tige de piston (3) et par une chambre annulaire (16) définie par le diamètre externe de ce tube et par le diamètre interne de la tige de piston, caractérisé en ce que le tube central (13) est en liaison avec l'une (11) des chambres de travail (10, 11) et la chambre annulaire (16) avec l'autre chambre de travail (10), et en ce qu'à l'extrémité de la 15 tige de piston, le tube central (13) d'une part et la chambre annulaire (16) d'autre part sont raccordés à une unité d'amortissement à vanne (18) disposée à l'extérieur, travaillant en parallèle avec au moins une soupape d'amortissement (5). 2 - Amortisseur d'oscillations hydraulique selon la revendication 20 1, caractérisé en ce que le tube central (13) est relié de façon à laisser passer le liquide à une chambre de travail (11) éloignée de la tige de piston, et en ce que la chambre annulaire (16) est reliée de façon à laisser passer le liquide à une chambre de travail (10) située du côté de la tige de piston par l'intermédiaire d'un passage transversal (17). 25 3 - Amortisseur d'oscillations hydraulique selon la revendication I ou 2, caractérisé en ce que l'unité d'amortissement à vanne (18) située à l'extérieur comprend un dispositif de réglage (23) modifiant la force d'amortissement. 4 - Amortisseur d'oscillations hydraulique selon l'une quelconque 30 des revendications I à 3, caractérisé en ce que le dispositif de réglage (23) -ou l'unité de commande (22)- peut être amorcé en fonction de valeurs diverses telles que la vitesse, l'accélération transversale ou le ralentissement du véhicule automobile. - Amortisseur d'oscillations hydraulique selon l'une quelconque 35 des revendications I à 4, caractérisé en ce que l'unité d'amortissement à vanne (18) est reliée à l'extrémité de la tige de piston par des conduites de liaison (19, 20). 6 - Amortisseur d'oscillations hydraulique selon l'une quelconque des revendications I à 5, caractérisé en ce que l'amortisseur d'oscillations est constitué sous forme d'un amortisseur d'oscillations monotubulaire 5 (25) et est muni d'un accumulateur de pression (28) séparé, raccordé à une conduite de liaison (19) et fonctionnant en tant que chambre de compensation. 7 - Amortisseur d'oscillations hydraulique selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'accumulateur de pression (28) est relié sans 10 dispositif d'étranglement à une chambre de travail (11) éloignée de la tige de piston. 8 - Amortisseur d'oscillations hydraulique selon l'une quelconque des revendications I à 7, caractérisé en ce que le tube central (13) est guidé dans et rendu- étanche par un gradin (14) constitué dans la 15 chambre interne de la tige de piston (3) et est relié de façon à laisser passer le liquide à une chambre de travail (11) éloignée de la tige de piston par un alésage axial (15) traversant l'embout de la tige de piston. 9 - Amortisseur d'oscillations hydraulique selon l'une quelconque des revendications 2 à 8, caractérisé en ce que le passage transversal 20 (17) est formé par au moins un alésage radial de la tige de piston (3) conduisant à la chambre annulaire (16).