Brevet FR2617928A1 — publié le 19890113

AMORTISSEURS DE CHOCS COMPORTANT DES MATERIAUX A MEMOIRE DE FORME La présente invention se rapporte à 1' aDplication de matériaux à mémoire de forme dans les amortisseurs de chocs, notamment ceux utilisés dans les suspensions pour véhicules automobiles. On sait que 1' effet d' amortissement est réalisé, dans un amortisseur à huile, par la perte de charge résultant de la circulation du fluide d'amortissement au travers d1 orifices de sections calibrées situés dans le piston. Toutefois, des difficultés résultent de la variation de fluidité découlant des variations de température de l'huile : - lorsque sa température augmente, suite au fonctionnement de I' amortisseur ou selon les conditions atmosphériques, I' effet d' amortissement du fluide peut devenir insuffisant, - à 1' opposé, pour les basses températures, la haute viscosité de 1' huile peut rendre 1T amortisseur trop dur. L'objet de la présente invention a pour but de pallier les inconvénients ci-dessus en utilisant les propriétés des matériaux à mémoire de forme. On connait de tels matériaux, généralement des alliages constitués de cuivre, de zinc et d1 aluminium ou de titane et de nickel, ou encore de cuivre, zinc, aluminium, étain et silicium qui déformés, retrouvent leur forme initiale lorsqu' on élève leur température ; il s' agit dans ce cas d' un phénomène dit "de simple effet mémoire". Dans certains cas, lorsque 1' échantillon a subi un traitement préalable spécial appelé "éducation", on peut observer un changement de forme aussi bien au refroidissement qu' au réchauffement ; cet effet réversible est aussi appelé "double effet mémoire". Par ailleurs, il est connu d' ajuster les températures de changement de forme en agissant sur la composition des alliages et leur procédé de fabrication. La présente invention sera décrite à titre d' exemple non limitatif au regard des figures 1 à 8 ci-jointes, qui se rapportent respectivement - la figure 1, à une coupe longitudinale d' un amortisseur selon 1' état de la technique antérieure, - la figure 2, à une coupe analogue d' un détail du piston de 1' amortisseur selon une première réalisation de l'invention, - la figure 3, à une vue en plan de la face supérieure du piston selon la réalisation de la figure 2, - la figure 4, à une coupe d' une première variante de l'invention, - les figures 5 à 7, à des vues en plan de trois autres variantes du piston selon l'invention, - la figure 8, à une coupe transversale du piston de la dernière variante. En référence à la figure 1, 1' amortisseur comporte de façon connue en soi un cylindre fermé 1 solidarisé par une attache 2 à la caisse du véhicule, à l'intérieur duquel se déplace un piston 3 et sa tige 4, dont I' autre extrémité 5 est fixée au bras de roue dont on veut atténuer les mouvements. Le piston 3, visible en détail aux figures 2 et 3, est percé des canaux 6 habituels pour la perte de charge du fluide le traversant, et de canaux 7 spécifiques à l'invention ; ces derniers s'épanouissent en une cavité 8 à l'intérieur de laquelle peut débattre un obturateur 9, représenté en position basse d' occlusion à la figure 2 ; celui-ci possède une forme en T et se trouve pourvu de perçages 10 - 11 assurant la circulation interne de 1' huile de sa partie supérieure vers sa partie inférieure. On voit qu' en position haute, I' obturateur 9 laisse passer 1' huile à travers le piston 3 via le canal 7. En aDpui sur les faces supérieure et inférieure de l' obturateur 9 et sur les rebords de la cavité 8 qui lui font face, sont disposés respectivement un ressort hélicoldal 12 en un matériau à mémoire de forme connu en soi et un ressort hélicoîdal classique 13 plus puissant que le précédent aux basses températures. Selon cette disposition, tant que I' huile d' amortissement est à faible température, la pression exercée par le ressort 13 maintient l'obturateur 9 en position haute dans la cavité 8. L'huile en provenance des parties supérieure ou inférieure du piston 3 traverse les ouvertures 10 - 11 et s' écoule par les parties inférieure ou supérieure du conduit 7. Lorsque l'huile s'échauffe au-delà de la température à partir de laquelle le ressort 12 reprend sa forme initiale, de longueur supérieure, 1' obturateur 9 prend la position de la figure 2, selon laquelle le flux est interrompu dans le conduit 7 De ce fait, seuls les canaux habituels 6 sont actifs, diminuant ainsi le débit total à travers le piston 3 et compensant, de ce fait, la diminution de viscosité de l' huile. Un fonctionnement analogue est obtenu à l' aide de la variante illustrée à la figure 4 ; des éléments 40 - 41 en matériau à mémoire de forme à double effet sont disposés à l'intérieur du- piston 3 qu'ils traversent ; ils sont constitués d' un corps percé d'un canal 42, pourvu d' au moins deux prolongements 43 - 44 lointifs et fermant le canal 42 par reprise de leur forme initiale à haute température de l' huile, tandis qu'ils sont écartés l' un de l' autre pour les basses températures. Les variantes des figures 5 et 6, où seul le ou les canaux 7 pourvus des dispositifs de l'invention sont représentés, obtiennent le même résultat de condamnation de ces canaux par la rotation autour d' un axe 0 d' un obturateur plan 50, commandée par un ou deux ressorts en matériau à mémoire. Dans le cas de la figure 5, un ressort 51 classique maintient l' obturateur 50 en position ouverte pour les basses températures de l' huile, à I' encontre d' un ressort 52 taré moins fort en matériau à mémoire simple effet. Lorsque la température s' élève, le ressort 52 à mémoire devient prédominant et amène 1' obturateur 50 a la position de fermeture illustrée à la figure 5. Selon la disposition de la figure 6, on remplace les deux ressorts 51 - 52 précédents par un ressort 53 en matériau à mémoire double effet, dont la déformation pour les températures basses déplace 1 Dans le cas des variantes de l'invention illustrées aux figures 7 et 8, on fait comme précédemment appel à des obturateurs plans mais ceux-ci sont constitués de pétales 70 en matériaux à mémoire double effet fixés en 71 sur le piston 3, s' écartant de la surface (figure 8) pour les températures basses mais s' y plaquant (figure 7) pour les hautes températures du fluide amortisseur. Dans tous les cas, l' alustement de la température de changement de forme des éléments selon J' invention se fait en modulant la composition des alliages, comme cela est généralement connu de 1' homme de l' art, notamment en louant sur la teneur en nickel des alliages du type titane nickel délà cités. Notons qu' on peut utiliser des matériaux fonctionnant à des températures différentes pour constituer les éléments obturateurs du même piston 3, ce qui permet de moduler en fonction de la température de huile le nombre d' éléments obturateurs ouverts et fermés et donc d' optimiser le débit de liquide. REVENDICATIONS 1/ Amortisseur du type comportant un piston (3) pourvu de canaux (7) munis d' éléments en matériaux à mémoire de forme qui agissent sur leur débit, caractérisé en ce que les canaux (7) sont chacun pourvus d' un obturateur plan (50) mobile en rotation à la surface du piston (3), amené face à l'ouverture du canal (7) à l' encontre d' un ressort antagoniste hélicoïdal classique (51) par un ressort (52) hélicoldal en matériau à mémoire simple effet dont 1' action devient prédominante lorsque la température s' élève. 2/ Amortisseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux ressorts (51 - 52) sont remplacés par un ressort hélicoïdal en matériau à double effet, amenant 1' obturateur plan (5û) face à l' ouverture du canal (7) pour les hautes températures de l'huile mais dégageant cette ouverture pour les températures basses de ce fluide.