Brevet FR2652314A1 — publié le 19910329

L'invention part d'un système d'amortis- sement comprenant un amortisseur rempli en partie au moins d'un fluide de pression, qui est disposé entre deux masses dont la distance l'une par rapport à l'autre est variable et sont constituées en particulier par des parties d'un véhicule, et qui présente un piston amortisseur relié à une tige de piston et séparant une première chambre de travail, traversée par la tige de piston, d'une seconde chambre de travail, système dans lequel un premier canal de liaison, contrôlé par un clapet antiretour, permet un écoulement de fluide de pression depuis la seconde chambre de travail dans la première chambre de travail, un deuxième canal de liaison, également contrôlé par une soupape antiretour, permet un écoulement de fluide de pression depuis une chambre de compensation dans la seconde chambre de tra- vail et un troisième canal de liaison, contrôlé par un point d'étranglement, permet un écoulement de fluide de pression depuis la première chambre de travail dans la chambre de compensation. Un tel système d'amortisse- ment est connu (DE-A1-36 32562). Le système connu comporte un amortisseur dit bitube, de conformation particulièrement avantageuse. Cependant, avec cet amortisseur connu, un ressort por- teur particulier est nécessaire pour supporter une charge. De plus, cet amortisseur connu n'est pas ca- pable d'absorber ou de compenser des changements lents de la charge, appliqués sur une durée prolongée. Il existe en outre un système d'amortis- sement, selon le document EP-B1-01 42947, dans lequel une première source de pression influence l'amortis- sement et une seconde source de pression sert à suppor- ter une charge statique. Cependant, ce système d'amor- tissement connu est très dispendieux et il demande beau- coup d'énergie pour amortir un mouvement. L'amortisseur nécessaire pour un tel système d'amortissement n'a pas une construction simple. L'invention vise notamment à remédier aux inconvénients indiqués ci-dessus. Selon l'invention, un système d'amortissement comme défini au début est essentiellement caractérisé en ce qu'une source de pression permet de changer la pression dans la chambre de compensation. Un système d'amortissement ainsi réalisé a l'avantage, notamment, qu'à l'aide de la source de pression, l'amortisseur peut porter toute charge désirée. Un ressort porteur particulier n'est pas nécessaire; si un tel ressort est néanmoins employé, il peut rester petit. Selon un mode de réalisation et un perfec- tionnement avantageux, la source de pression comporte une pompe, une soupape de commande et un réservoir et la chambre de compensation peut être raccordée par la soupape de commande à un orifice de refoulement de la pompe ou au réservoir. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la descrip- tion qui va suivre d'un exemple de réalisation non limi- tatif, ainsi que de la figure unique du dessin annexé, montrant cet exemple de façon simplifiée. Le système d'amortissement représenté com- prend essentiellement une source de pression 1, une unité de commande électrique 2 et un amortisseur 3. L'amortisseur 3 représenté est appelé géné- ralement amortisseur bitube. Il possède un volume in- térieur formé dans un cylindre 6. Un piston amortisseur 8 est librement mobile en direction axiale dans le cy- lindre 6 et partage ce volume intérieur en une première chambre de travail 11 et une seconde chambre de travail 12. La première chambre 11 se trouve au-dessus du pis- ton amortisseur 8 sur le dessin et la seconde chambre 12 se trouve sous ce piston. Ce dernier est relié à une tige de piston 16 qui dépasse à l'extérieur par une extrémité 14. Le cylindre 6 possède un fond 18 par lequel passe un premier canal de liaison 21 avec un clapet antiretour 22 s'ouvrant vers l'intérieur. Le piston amortisseur 8 est traversé par un second canal de liaison 24 pourvu d'un clapet antiretour 25. Ce clapet permet un écoulement de fluide de pression depuis la seconde chambre de travail 12 en direction de la première chambre de travail 11. Le cylindre 6 est entouré d'un cylindre ex- térieur 28 contenant une chambre extérieure 30 qui est seulement remplie en partie d'un liquide servant de fluide de pression, l'autre partie formant un matelas de gaz. Le dessin montre seulement de façon schématique qu'un canal de liaison 32 est prévu entre la première chambre de travail 11 et un point inférieur de la chambre extérieure 30. Ce canal 32 contient un point d'étranglement constitué par un limiteur réglable 34. L'extrémité 14 de la tige de piston 16 est reliée à une première masse 36 et l'extrémité opposée de l'amortisseur 3 est reliée à une seconde masse 37. La première masse 36 est la carrosserie d'un véhicule par exemple et la seconde masse 37 est formée, par exemple, par un porte-roue du véhicule. Lors d'un mouvement relatif des deux masses 36, 37, si ce mouvement produit un raccourcissement de la distance entre elles (phase de compression), le pis- ton amortisseur 8 réduit la seconde chambre de travail 12 et, comme le clapet antiretour 22 est fermé, du fluide de pression est refoulé depuis la seconde chambre 12 dans la première chambre de travail 11. Bien que celle-ci devienne plus grande lors de cette rétraction élastique de l'amortisseur 3, elle est incapable de recevoir la totalité du fluide de pression refoulé parce que la tige de piston 16 pénètre également davantage dans la première chambre de travail 11. L'excédent de fluide de pression est expulsé à travers le canal de liaison 32 dans la chambre extérieure 30. Ce fluide excédentaire doit traverser le limiteur 34 qui, en tant que point d'étranglement unique dans le système, est déterminant pour l'étranglement de la circulation de fluide de pression dans l'amortisseur 3 au niveau de la phase de compression. Lors de la détente élastique de l'amortis- seur 3 (phase de tirage), c'est-à-dire lors de son extension, le clapet antiretour 25 se ferme et du fluide de la première chambre de travail 11 est refoulé à travers le canal de liaison 32 et le limiteur 34 dans la chambre extérieure 30. Comme une dépression s'établit dans la seconde chambre de travail 12, le clapet anti- retour 22 du premier canal de liaison 21, se trouvant dans le fond 18, s'ouvre et du fluide est aspiré depuis la chambre extérieure 30 dans la chambre de travail 12. Le premier canal de liaison 21 et le clapet anti- retour 22 permettent un écoulement pratiquement non étranglé du fluide de la chambre extérieure 30 dans la se- conde chambre de travail 12. Il ressort de ce qui précède que l'on ob- tient ainsi une circulation de liquide qui va toujours dans le même sens, ce qui offre des avantages consi- dérables, comme décrit dans le document DE-A1-36 32562, notamment si le fluide de pression est un liquide dit rhéoélectrique, comme cela est le cas dans le deuxième exemple de réalisation du document cité. La chambre extérieure 30 sert essentielle- ment de chambre de compensation pour la différence de vo- lume créée par suite de la sortie de la tige de piston 16 hors du cylindre 6, ou par suite de la pénétration de cette tige dans ce cylindre. La tige de piston 16 de l'amortisseur tra- traverse une extrémité du cylindre extérieur 28. A cet endroit, la chambre de compensation 30 est étanchée vis-à-vis de l'extérieur par un joint 39. Dans l'exemple de réalisation représenté, la chambre de compensation 30 entoure le cylindre 3, le premier canal de liaison 21 est agencé dans le fond 18 et le deuxième canal de liaison24 est agencé dans le piston amortisseur 8. Il est cependant possible aussi de prévoir la chambre de compensation 30 séparemment, par exemple sous forme d'un accumulateur externe en dehors du cylindre 6, et les canaux de liaison 21, 24 peuvent être prévus aussi à l'extérieur du cylindre 6, à condition que le premier canal de liaison 21 permette un écoulement de fluide de pression depuis la chambre de compensation 30 dans la seconde chambre de travail 12 et que le deuxième canal de liaison 24 permette un écou- lement depuis la seconde chambre de travail 12 dans la première chambre de travail 11. Comme représenté, les canaux de liaison 21, 24 peuvent être formés aussi par plusieurs orifices. La source de pression 1 comprend un réser- voir 42, remplie en partie au moins de fluide de pression, une pompe 44, une soupape limitatrice de pression 46 et une soupape de commande 48 sous forme d'un distributeur à trois voies et trois positions. La pompe 44 refoule du fluide de pression à travers un orifice de refoulement 49 dans une conduite d'alimentation 50. La soupape limita- trice de pression 46 assure que la pression dans cette conduite 50 reste à une valeur constante, que l'on peut librement choisir d'avance. Le distributeur 48 possède trois orifices de raccordement et trois positions 56, 57 et 58. La conduite d'alimentation 50 est branchée sur l'un des orifices. Une conduite de liaison 52 est bran- chée sur l'un des autres orifices. La conduite 52 relie le distributeur 48 directement à la chambre de compensa- tion 30 et elle peut utiliser une partie du canal de liaison 32. Une conduite de retour 54 mène du troisième orifice du distributeur 48 au réservoir 42. Le distributeur 48 peut être actionné, par exemple, par des électroaimants, reliés électriquement à l'unité de commande 2. Cette dernière permet d'amener le distributeur 48 à chacune de ses trois positions 56, 57 et 58. De plus, l'unité de commande 2 permet de pi- loter le limiteur formant le point d'étranglement 34 dans le canal de liaison 32. A la première position 56 du distribu- teur 48 tous les orifices sont séparés les uns des autres. A la deuxième position 57, la conduite d'alimen- tation 50 est reliée à la conduite de liaison 52. A la troisième position 58, la conduite de liaison 52 est reliée à la conduite de retour 54. La pression dans la conduite d'alimentation 50 est au moins légèrement supérieure à la pression maxi- male nécessaire dans la chambre de compensation 30. La pression dans cette chambre peut être augmentée par la deuxième position 57 du distributeur 48 et elle peut être abaissée par la troisième position 58. Une augmen- tation de la pression dans la chambre de compensation 30 se propage aussitôt, à travers les canaux de liaison 21, 24, dans les deux chambres de travail 11, 12. En raison de la plus grande face utile - hydrauliquement - du pis- ton amortisseur 8 du côté dirigé vers la seconde chambre de travail 12, cette augmentation de la pression se tra- duit par une plus grande force sur la tige de piston 16 dans le sens de son extension. Il en résulte une exten- sion de la tige 16 ou la possibilité de supporter une plus grande force, c'est-à-dire une masse 36 plus impor- tante. L'abaissement de la pression dans la chambre de compensation 30, par l'actionnement du distributeur 48 à la troisième position 58, entraîne la baisse de la pression dans les deux chambres de travail 11, 12. Ceci permet de produire la rétraction élastique de l'amortis- seur 3 ou d'empêcher la détente de l'amortisseur en cas de diminution de la force, c'est-à-dire de la masse 36. Le distributeur 48 peut être remplacé aussi par une soupape de commande d'une autre conformation. Il peut s'agir par exemple d'un distributeur ou d'une soupape à action proportionnelle, présentant autant de positions intermédiaires que désirées. La pompe 44 peut être une pompe à débit constant ou, par exemple, une pompe dont la pression est réglée. Dans ce dernier cas, la soupape limitatrice de pression 46 peut éventuelle- ment être supprimée. De même, si la pompe 44 est réglée en pression, on peut éventuellement renoncer également au distributeur 48 et produire l'abaissement ou l'élé- vation de la pression dans la conduite de liaison 52 directement par le pilotage adéquat de la pompe 44. La variation de la pression par le pilotage de la soupape limitatrice de pression 46 est également concevable. Un véhicule possède habituellement plusieurs amortisseurs 3. Chacun d'eux peut avoir une source de pression 1 sépa- rée, mais il est possible aussi de raccorder plusieurs amortisseurs 3 à une source de pression 1. La source de pression 1 peut être conçue de manière que la pression dans la chambre de compen- sation 30 puisse seulement être variée relativement len- tement. Ceci permet de réaliser, par exemple, un réglage du niveau de la carrosserie du véhicule. Il est toute- fois possible aussi de concevoir la source de pression 1 de manière que la pression dans la chambre de compen- sation 30 puisse être changée relativement vite, ce qui permet de produire, en plus, selon les désirs, des effets de suspension des mouvements de roulis et d'inclinaison longitudinale par exemple de la carrosserie du véhi- cule. L'unité de commande 2 permet, par l'inter- médiaire du limiteur 34, de régler à volonté l'effet d'amortissement de l'amortisseur 3. En outre, l'unité de commande 2 permet de changer à volonté et dans des limites étendues l'action de suspension et la force portante de l'amortisseur 3 par l'intermédiaire de la source de pression 1 et de la pression régnant dans la chambre de compensation 30. Il est particulièrement avan- tageux que la source de pression 1 - influençant la force de support - n'a pas d'influence sur les propriétés d'amortissement de l'amortisseur 3 du système selon l'in- vention. En raison du point d'étranglement 34 variable, l'amortisseur 3 est ce que l'on appelle un amortisseur semi-actif et la source de pression 1 permet en outre de régler à volonté - et avec la vitesse désirée sui- vant les moyens mis en oeuvre - la force avec laquelle la première masse 36 est supportée ou soutenue vis-à-vis de la seconde masse 37. L'énergie nécessaire pour piloter le point d'étranglement 34 est seulement faible. Au cas o la force de support de l'amortisseur 3 ne doit être changée que de façon relativement lente, par exemple en vue d'une égalisation de niveau, le fonctionnement de la source de pression 1 demandera également peu d'énergie seulement. Dans l'exemple de réalisation représenté, la conduite de liaison 52 mène de la source de pres- sion 1 dans la partie inférieure, remplie de fluide de pression, de la chambre de compensation 30. C'est dans cette partie que la source 1 débite le fluide de pres- sion. Il est toutefois possible aussi de raccorder la source de pression 1 à l'amortisseur 3 de manière que la conduite de liaison 52 débouche directement dans la partie supérieure remplie de gaz de la chambre de com- pensation 30. Cette variante est indiquée en tireté sur le dessin. Dans ce cas, il est avantageux que la pompe 44 de la source de pression 1 débite un gaz qui est échangé à travers la conduite de liaison 52 avec la partie supérieure de la chambre 30 avec le gaz contenu dans celle-ci. Il est possible aussi d'employer une source de pression de conformation quelconque et qui est nécessaire de toutes manières pour une ou plusieurs autres fonctions du véhicule. REVENDICATIONS 1. Système d'amortissement comprenant un amor- tisseur rempli en partie au moins d'un fluide de pres- sion, qui est disposé entre deux masses dont la dis- tance l'une par rapport à l'autre est variable et sont constituées en particulier par des parties d'un véhi- cule, et qui présente un piston amortisseur relié à une tige de piston et séparant une première chambre de travail, traversée par la tige de piston, d'une seconde chambre de travail, système dans lequel un premier ca- nal de liaison, contrôlé par un clapet antiretour, permet un écoulement de fluide de pression depuis la seconde chambre de travail dans la première chambre de travail, un deuxième canal de liaison, également con- trôlé par une soupape antiretour, permet un écoulement de fluide de pression depuis une chambre de compensation dans la seconde chambre de travail et un troisième canal de liaison, contrôlé par un point d'étranglement, permet un écoulement de fluide de pression depuis la première chambre de travail dans la chambre de compensation, ca- ractérisé en ce qu'une pression dans la chambre de com- pensation (30) est variable à l'aide d'une source de pression (1). 2. Système d'amortissement selon la revendi- cation 1, caractérisé en ce que la source de pression (1) comporte une pompe (44), une soupape de commande (48) et un réservoir (42), la chambre de compensation (30) pouvant être raccordée par la soupape de commande (48) à un orifice de refoulement (49) de la pompe (44) ou au réservoir (42).