Brevet FR2627829A1 — publié le 19890901

La présente invention a pour objet un amortisseur pour élément de suspension hydro- pneumatique de véhicule, notamment véhicule lourd, ainsi qu'un dispositif incluant cet amortisseur et un système de commande. La demande de brevet français au nom de la demanderesse n' 86 18 208 du 26 décembre 1986 notam- ment, décrit un amortisseur, comprenant un corps fixe percé de lumières de passage du fluide hydraulique de part et d'autre dudit corps, des empilements de rondelles métalliques élastiquement flexibles, dis- posées dans des déflecteurs rigides placés de chaque côté du corps en regard des lumières de passage de ce dernier, et des moyens pour autoriser le passage du fluide dans un sens seulement pour certaines lumières et dans le sens opposé pour les autres lumières. Un amortisseur de ce type ne permet pas de faire varier le degré de l'amortissement, donc le degré de dureté ou de souplesse de l'élément de suspension, afin d'adapter la suspension à la nature du terrain ou à l'utilisation du véhicule. L'invention a donc pour but de proposer un amortisseur perfectionné du type ci-dessus, agencé de manière à permettre un réglage du degré d'amortisse- ment. Suivant l'invention, l'amortisseur comprend un disque percé d'au moins deux séries de trous de diamètres différents pour le passage du fluide et correspondant à des réglages différents de l'amortis- sement, disposé dans le corps, les trous étant ménagés pour pouvoir venir en regard des lumières du corps. des moyens pour faire tourner ce disque d'un angle déterminé afin de placer une des séries de trous dudit disque en correspondance avec les lumières du corps, et des moyens de commande de la rotation du disque. Le degré d'amortissement sera donc différent selon que l'une ou l'autre des deux séries de trous du disque est placée en regard des lumières du corps fixe. Suivant un mode de réalisation de l'inven- tion, les moyens pour faire tourner le disque com- prennent:un tube traversant axialement le corps fixe ainsi que le disque et solidaire du corps, une barret- te située au centre du disque et dans son plan, soli- daire de celui-ci et dont les extrémités traversent des ouvertures ménagées dans le tube, un manchon tubu- laire monté coulissant axialement dans le tube, bloqué en rotation dans celui-ci et dans lequel sont formées des boutonnières allongées, inclinées sur l'axe du tube et de l'amortisseur, ces boutonnières recevant les extrémités opposées de la barrette. Selon une particularité de l'invention, le corps fixe est constitué de deux parties distinctes percées de lumières et entre lesquelles est intercalé le disque perforé rotatif. Suivant un mode de réalisation possible de l'amortisseur, dans lequel le disque est percé annu- lairement de deux séries de trous de diamètres dif- férents, les moyens de commande du disque en rotation comprennent un électro-aimant monté sur un support fixé au tube précité, un fer solidaire d'une extrémité du manchon tubulaire, placé dans l'électro- aimant de manière à entraîner le manchon tubulaire en trans- lation axiale lorsque l'électro-aimant est excité par des connexions électriques appropriées, en provoquant ainsi une rotation du disque d'un angle déterminé, et il est prévu des moyens élastiques de rappel du manchon tubulaire et du disque dans leur position initiale lorsque l'électro-aimant n'est pas excité. D'autres particularités et avantages de l'invention apparaitront au cours de la description gui va suivre, faite en référence aux dessins annexés qui en illustrent deux modes de réalisations à titre d'exemples non limitatifs. La Figure 1 est une vue en coupe axiale d'un premier mode de réalisation de l'amortisseur selon l'invention et de son système de commande, cette vue montrant également de manière schématique et partielle l'environnement de l'amortisseur dans l'élément de suspension correspondant. La Figure 2 est une vue en coupe axiale à échelle agrandie de l'amortisseur de la Figure 1. La Figure 3 est une vue en coupe suivant 3-3 de l'amortisseur des figures 1 et 2. Les Figures 4, 5 et 6 sont des vues analo- gues aux figures 1, 2 et 3, respectivement illustrant un second mode de réalisation de l'amortisseur selon l'invention, la figure 6 étant une coupe suivant 6-6 de la figure 5. La figure 7 est un schéma montrant le principe d'un système de commande automatique d'amortisseurs également visé par l'invention. L'amortisseur représenté aux Figures 1 à 3 est destiné à équiper un élément de suspension hydro- pneumatique de véhicule, notamment de véhicule lourd, tel que par exemple celui décrit dans la demande de brevet français précitée 86 18 208. Cet amortisseur 1 comprend un corps fixe constitué dans cette réalisation en deux parties dis- tinctes 1A et lB, de révolution autour d'un axe XX, et percées d'ouvertures axiales traversées par un tube 2 auquel les deux parties 1A, lB du corps 1 sont fixées. Chaque partie 1A et lB est percée de lumières 3,4 de passage du. fluide hydraulique, réparties annulaire- ment. Les lumières 3 débouchent dans des évidements 5 de la face correspondante de la partie 1A et lB, tandis que les lumières 4 sont des alésages d'inserts tubulaires 6 logés dans le corps et dont une extrémité fait saillie par rapport à la face correspondante des parties 1A et lB. Les lumières 3 et 4 sont réparties selon une disposition alternée de façon qu'aux lumiè- res 3 de la partie 1A correspondent les lumières 4 de la partie lB et inversement. Par ailleurs, de manière similaire à l'agencement décrit dans la demande de brevet français 86 18 208, l'amortisseur 1 comprend des empilements 7 de rondelles métalliques élastiquement flexibles, tra- versées par le tube central 2 et disposées dans des déflecteurs annulaires rigides 8 placés de chaque côté du corps 1A, lB en regard de ces lumières 3 et 4. Les déflecteurs 8 sont maintenus élastiquement par les em- pilements 7 en appui contre les extrémités saillantes des.inserts 6 tant que la pression hydraulique dans les lumières 4 est insuffisante pour les écarter de ces inserts 6, tandis que le fluide hydraulique peut librement passer entre les mêmes inserts 8 et les lu- mières 3 du fait de l'écartement entre les inserts 8 et les évidements 5. L'amortisseur 1 comprend un disque 9 percé de deux séries de trous 11,12 répartis sur un cercle d'axe XX et de diamètres différents. Ces trous sont groupés par paires en regard des lumières 3,4, avec entre les deux trous 11,12 de chaque paire un écar- tement e inférieur au diamètre des lumières 3,4 du corps 1A, lB. L'amortisseur comporte des moyens pour faire tourner le disque 9 d'un angle déterminé égal au sec- teur angulaire entre les centres de deux trous 11,12 consécutifs. Ceci permet de placer l'une ou l.'autre des séries de trous 11 et 12 en regard des lumières 3,4, pour faire varier le degré d'amortissement. - Dans la réalisation décrite, ces moyens com- prennent le tube 2, à une extrémité duquel est fixée une rondelle 13 ainsi qu'un fond 14, une barrette 15 située au centre du disque 9 et dans son plan, soli- daire de celui-ci par ses extrémités, lesquelles traversent des ouvertures 16 du tube 2 ainsi que des boutonnières allongées 17 ménagées dans un manchon tubulaire 18 monté coulissant axialement dans le tube 2. Les boutonnières 17 sont inclinées sur l'axe XX et le manchon 18 peut coulisser dans le tube 2 à l'en- contre de la force antagoniste d'un moyen de rappel élastique constitué ici par un ressort hélicoidal 10 placé en appui entre le fond 14. Le manchon 18 est bloqué en rotation par rapport au tube 2 par tout moyen approprié, tel qu'une goupille 19 partiellement engagée dans la paroi interne du tube 2 et dont la partie saillante est reçue dans une rainure longi- tudinale 21 du manchon 18. L'amortisseur est équipé de moyens de com- mande du disque 9 en rotation, qui comprennent dans cette réalisation un électro-aimant 22 monté sur un support 23 formé par une coupelle fixée à l'extrémité du tube 2 opposée à son chapeau 14. L'électro-aimant 22 est associé à un fer 24 solidarisé avec l'extrémité du manchon 18 opposée au ressort 10. Le fer 24 est placé dans l'électro-aimant 22 de manière à entrainer le manchon 18 en translation axiale contre la force de rappel du ressort 10 lorsque l'électro-aimant 22 est excité par des connexions électriques 25,26 (Fig. 1) appropriées. Lorsque l'électro-aimant 22 n'est pas excité, le ressort 10 maintient le manchon 18 et le fer 24 dans leur position de repos de la figure 2, dans laquelle l'une des deux séries de trous 11,12 débouche dans les lumières 3 et 4. Les fils électriques 25,26 traversent une prise 44 et un passage 27 ménagé dans un condensateur 28, et sont noyés dans du verre coulé dans le passage 27 de manière à l'obturer complètement et à pouvoir résister aux pressions extrêmement élevées (pouvant être de l'ordre de 1000 bars) à l'intérieur de l'amortisseur 1. Au-delà du passage 27, les fils électriques 25,26 s'étendent dans un autre conduit 29 intérieur à un carter 31. Le circuit de commande de l'amortisseur est complété par une poignée manuelle 32 et éventuellement par une temporisation 33 reliée aux connexions 25,26. L'élément de suspension comprend un piston 34 et peut être d'un type quelconque, par exemple de ceux décrits dans les demandes de brevet français de la demande- resse 85 05 067 du 3 avril 1985, 86 18 208 du 26 décembre 1986 et 87 12 567 du 10 septembre 1987. Au moins une boutonnière axiale 30 est ménagée dans le tube 2 et est traversée par un ergot 20 fixé au manchon 18 et pouvant coulisser dans celle-ci. Les extrémités de la boutonnière 30 forment des butées d'arrêt pour les déplacements coulissants du manchon 18. Le fonctionnement de l'amortisseur qui vient d'être décrit est le suivant. Au repos, l'électro-aimant 22 est désexcité, le ressort 10 est détendu et maintient le manchon 18 dans la position de la figure 2 o il est retenu en butée. Le disque 9 est dans une position angulaire 7- telle que les trous 11 de plus grand diamètre sont en correspondance avec les lumières 3 et 4. Les trous 11 de grand diamètre sont utilisés pour le roulage normal du véhicule, auquel ils assurent une suspension rela- tivement souple. Si l'on veut durcir momentanément la sus- pension, afin d'amortir un choc ou une secousse bru- tale dûe & l'utilisation du véhicule (par exemple un_ tir au canon sur un char de bataille), on actionne la poignée 32 de commande afin d'exciter l'électro- aimant 22. Le fer 24 se déplace axialement et entraîne le manchon 18 jusqu'à ce que le pourtour en biseau 24a du fer 24 vienne en butée contre une surface corres- pondante 23a du support 23. Au cours de cette trans- lation axiale, la barrette 15 entraïne le disque 9 en rotation en raison du déplacement axial des bouton- nières 17. A l'issue de cette rotation d'un angle égal au secteur angulaire séparant deux trous consécutifs 11 et 12, les trous 12 de petit diamètre se trouvent placés en regard des lumières 3 et 4. Le disque 9 revient à sa position initiale après cessation de l'excitation de l'électro-aimant 22, gr&ce au ressort de rappel 10. L'utilisation de la temporisation 33 peut être prévue pour mettre automatiquement l'amortisseur en position "dure" (c'est-à-dire celle o les trous de petit diamètre 12 sont utilisés), en particulier pour la préparation automatique au tir d'un véhicule blin- dé. Il est important de noter que l'écartement e entre deux trous 1.1,12 d'une même paire doit être in- férieur au diamètre des lumières 3 et 4, de façon que, quelle que soit la position angulaire du disque 9, un passage soit toujours possible pour le fluide hydrau- lique, ceci étant évidemment indispensable pour la sécurité de fonctionnement de l'amortisseur et de la suspension. Le second mode de réalisation de l'amortis- seur représenté aux figures 4 à 6 diffère du précédent en ce que le disque 9 est percé annulairement de trois séries de trous 35,36,37 de diamètres différents et groupés par trois, et il est corrélativement prévu deux électro-aimants 38,39 de commande du disque 9. Les trous 36 les plus petits correspondent à une suspension dure, les trous 37, de plus grand diamètre, correspondent à une suspension souple, et les trous 35, de diamètre intermédiaire, correspondent à une suspension normale, dans laquelle le ressort 10 est détendu et les électro-aimants 38,39 désexcités. Ces derniers sont reliés à trois fils 41,42,43 tra- versant une prise électrique 44 selon un agencement similaire à celui de la réalisation précedente. Les électro-aimants 38,39 sont montés co- axialement sur un support 45 solidaire de l'extrémité du tube 2 opposée au fond 14. A l'électro-aimant ex- térieur 38 est associé un fer 46 en forme de coupelle dans laquelle est ménagée une encoche 47 de passage des fils 41,42,43. Sous le fer 46 est disposé un second fer annulaire 48 de plus petit diamètre, et qui peut coulisser à l'intérieur de l'électro-aimant 39. Chaque fer 46, 48 est pourvu d'une collerette respec- tive 46a, 48a dont l'extrémité est biseautée de ma- nière à pouvoir venir s'appliquer en butée contre une surface correspondante 45a, 45b du support 45. Les fers 46, 48 et les surfaces inclinées a, 45b sont agencés de telle sorte que le fer 46 puisse coulisser axialement avec le manchon 18 sur une distance dl lorsque seul l'électro-aimant 38 est exci- té, en entrainant également dans ce déplacement le fer 48. Lorsque le second électro-aimant 39 est également excité, il entraîne à nouveau le fer 48 et le manchon 18 jusqu'à ce que l'extrémité biseautée de la colle- rette 48a vienne en butée sur la surface 45b, après avoir parcouru une distance totale d2 supérieure à dl. Le fonctionnement de l'amortisseur des figu- res 4 à 6 se comprend aisément: Au repos, le ressort 10 est détendu et le manchon 18 ainsi que les fers 46,48 sont dans la posi- tion de la figure 5, les électro-aimants 38,39 n'étant pas excités. Les trous 35 correspondant au roulage normal sont placés en regard des lumières 3 et 4. La barrette 15 est au fond des boutonnières 17 et l'ergot 20 maintenu en butée contre une extrémité de la bou- tonnière 30. Lorsqu'on excite le premier électro-aimant 38 par la poignée de commande 32, on provoque un pre- mier déplacement axial dl du fer 48 et du manchon 18, qui provoque par la barrette 15 un déplacement angu- laire du disque 9 au terme duquel les trous 36 de plus petit diamètre sont mis en correspondance avec les lumières 3,4. La suspension est alors "dure". Si l'on excite en outre l'électro-aimant 39, celui-ci provo- que un nouveau coulissement axial du fer 48 et du manchon 18, qui entraîne une nouvelle rotation du dis- que 9 jusqu'à ce que les trous 37 correspondant à une suspension souple viennent en regard des lumières 3 et 4. Lorsque les électro-aimants 38,39 sont dés- excités, le ressort de rappel 10 ramène le disque 9 et le manchon 18 à leur position initiale. Pour les différentes formes de réalisation possibles de l'amortisseur on peut mixer les positions des disques 9 des amortisseurs associés aux différents éléments de suspension. Ainsi, les éléments de sus- pension placés au centre du véhicule peuvent être mis en position "dure", tandis que les amortisseurs des éléments de suspension placés aux extrémités peuvent être mis en position souple, ou inversement pour amor- tir le tangage sur un terrain ondulé. Il est également possible de remplacer la commande manuelle par la poignée 32 par tout autre système automatique ou semi-automatique, tel que décryptage du terrain par un détecteur radar 50 (Fig. 7) placé à l'avant du véhicule, dont les enregis- trements sont analysés par un calculateur 51 com- mandant en temps réel le réglage des amortisseurs tels que 1. REVENDICATIONS 1. Amortisseur pour élément de suspension hydro-pneumatique de véhicule, comprenant un corps fixe (1A,1B) percé de lumières (3,4) de passage du fluide hydraulique de part et d'autre dudit corps, des empilements (7) de rondelles métalliques élastiquement flexibles, disposées dans des déflecteurs rigides (8) placés de chaque côté du corps (1A,1B) en regard des lumières (3,4) de passage de ce dernier, et des moyens (5,6) pour autoriser le passage du fluide dans un sens seulement pour certaines lumières (3) et dans le sens opposé pour les autres lumières (4), caractérisé en ce qu'il comprend un disque (9) percé d'au moins deux séries de trous (11,12;35,36,37) de diamètres diffé- rents pour le passage du fluide, et correspondant à des réglages différents de l'amortissement, disposé dans le corps, les trous étant ménagés pour pouvoir venir en regard des lumières (3,4) du corps, des moyens pour faire tourner ce disque (9) d'un angle déterminé afin de placer l'une des séries de trous dudit disque (9) en correspondance avec les lumières (3,4) du corps, et des moyens de commande de la rotation du disque (9). 2. Amortisseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens pour faire tourner le disque (9) comprennent: un tube (2) traversant axia- lement le corps fixe ainsi que le disque (9) et soli- daire du corps, une barrette (5) située au centre du disque et dans son plan, solidaire de celui-ci et dont les extrémités traversent des ouvertures (16) ménagées dans le tube (2), un manchon tubulaire (8) monté cou- lissant axialement dans le tube (2), bloqué en rota- tion dans celui-ci et dans lequel sont formées des boutonnières (17) allongées, inclinées sur l'axe (XX) du tube (2) et de l'amortisseur, ces boutonnières (17) étant traversées par les extrémités opposées de la barrette (15). 3. Amortisseur selon la revendication 2, caractérisé en ce que le corps fixe est constitué de deux parties distinctes (1A,1B) percées de lumières (3,4) et entre lesquelles est intercalé le disque per- foré rotatif (9). 4. Amortisseur selon la revendication 3, dans lequel le disque (9) est percé annulairement de deux séries de trous de diamètres différents (11, 12), caractérisé en ce que les moyens de commande du disque en rotation comprennent un électro-aimant (22) monté suri un support (23) fixé au tube précité (2), un fer (24) solidaire d'une extrémité du manchon tubulaire (18), placé dans l'électro-aimant (22) de manière à entraîner le manchon tubulaire en translation axiale lorsque l'électro-aimant est excité,' en provoquant ainsi une rotation du disque (9) d'un angle déterminé, et il est prévu des moyens élastiques (10) de rappel du manchon tubulaire (18) et du fer (24) dans leur position initiale lorsque l'électro-aimant (22) n'est pas excité. 5. Amortisseur selon la revendication 3, 25.dans lequel le disque (9) est percé annulairement de trois séries de trous de diamètres différents (35,36,37), caractérisé en ce que les moyens de com- mande du disque (9) en rotation comprennent deux électro-aimants (38,39) montés coaxiaux sur un support. (45) solidaire d'une extrémité du tube précité (2), deux fers (46,48) fixés à une extrémité du manchon tu- bulaire (18) et associés chacun à un électro-aimant (38,39) de façon que l'excitation du premier électro- aimant (38) provoque un premier déplacement axial (dl) du manchon tubulaire (18) et une rotation corrélative du disque (9), et que l'excitation consécutive du se- cond électro-aimant (39) provoque un nouveau déplace- ment axial du manchon (18) et une nouvelle rotation du disque (9), deux (36,37) des trois séries de trous (35,36,37) étant placées en regard des lumières (3,4) du corps (1A,1B) à l'issue de ces déplacement axiaux successifs, et il est prévu des moyens élastiques (10) de rappel du manchon (18) dans sa position initiale lorsque les électro-aimants sont désexcités, dans la- quelle la troisième série de trous (35) est en corres- pondance avec les lumières (3.,4) du corps. 6. Amortisseur selon l'une des revendica- tions 1 à 5, caractérisé en ce que l'écartement (e) entre deux trous consécutifs (11,12) et de diamètre différent (35,36,37) du disque (9) est inférieur au diamètre des lumières (3,4) ménagées dans le corps. 7. Dispositif amortisseur, caractérisé en ce qu'il comprend en combinaison un amortisseur selon l'une des revendications 1 à 6, et un système de com- mande du ou des électro-aimants (22;38,39) comportant une poignée (32) manuelle pouvant être reliée à une temporisation (33), ou un système de commande, soit automatique, soit semi-automatique. 8. Dispositif selon la revendication 7, ca- ractérisé en ce que les trous du disque sont disposés de manière que la commande de la rotation du disque place les trous (12;36,37) de plus petit ou de plus grand diamètre en correspondance avec les lumières (3,4) du corps (1A,1B), les autres trous (11;35) cor- respondant à.une suspension normale communiquant avec lesdites lumières (3,4) lorsque le ou les électro- aimants n'est pas (ne sont pas) excités.