Brevet FR2663385A1 — publié le 19911220

La présente invention concerne un dispositif ressort-amortisseur pour un véhicule, notamment un véhicule automobile. On sait que lorsqu'un véhicule, en particulier un véhicule automobile, est amené à rouler sur un sol présentant différents états de surface il est souhaitable de pouvoir adapter les caractéristiques du dispositif ressort-amortisseur à l'état du surface du sol. De même, lorsqu'on souhaite adopter différents types de conduite, il est souhaitable d'adapter les caractéristiques du dispositif ressort-amortisseur au type de conduite désiré. Le dispositif ressort-amortisseur selon l'invention s'applique plus particulièrement, bien que non exclusivement, à un véhicule automobile de haute performance destiné à rouler sur route ou sur circuit. Selon l'invention on prévoit un dispositif ressortamortisseur comportant un caisson, une tige coulissante montée pour coulisser dans le caisson et délimiter avec celui-ci au moins une chambre remplie de liquide d'amortissement, dans lequel le caisson est relié hydrauliquement par un conduit de liaison à deux accumulateurs montés en parallèle contenant chacun un gaz sous pression, et dans lequel le conduit de liaison comporte des moyens pour interrompre la liaison hydraulique de l'un des accumulateurs par rapport au caisson. Ainsi, lorsque les deux accumulateurs sont en liaison avec le caisson, le dispositif ressort-amortisseur a une raideur correspondante à une première utilisation, par exemple une utilisation d'un véhicule automobile sur route, et lorsque le caisson est séparé de l'un des accumulateurs, le dispositif ressort-amortisseur a une raideur plus grande correspondante à une seconde utilisation, par exemple une utilisation sur circuit. Selon une version avantageuse de l'invention, le dispositif ressort-amortisseur comporte une tige plongeuse fixée dans le caisson coaxialement à la tige coulissante, un piston de commande étagé monté pour coulisser de façon étanche entre la tige plongeuse et le caisson et délimiter avec le caisson une première et une seconde chambre de comande, ce piston de commande ayant une face opposée aux chambres de commande en contact avec le liquide d'amortissement, en ce que les moyens pour interrompre la liaison hydraulique de l'un des accumulateurs par rapport au caisson comportent un tiroir comprenant un segment de conduit de raccordement et monté pour coulisser entre une position où le segment de conduit de raccordement coïncide avec le conduit de lai son et une position où le segment de conduit de raccordement est décalé par rapport au conduit de liaison, le tiroir ayant une-face de commande reliée à la première chambre de commande, et en ce que la seconde chambre de commande est reliée à un organe d'alimentation en fluide de commande.Ainsi, lorsque la seconde chambre de commande est alimentée en fluide de commande, la pression de ce fluide de commande s'oppose à la pression du liquide d'amortissement et le tiroir est maintenu dans une position assurant une liaison du caisson avec les deux amortisseurs, tandis que lorsque la seconde chambre de commande est mise à l'échappement, la pression du liquide d'amortissement déplace le piston de commande qui chasse alors le liquide de la première chambre de commande et déplace le tiroir vers une position où l'un des accumulateurs n'est plus en liaison avec le caisson. Selon un aspect avantageux de l'invention, le piston de commande étagé a une section en Z et comporte une surface tournée vers la tige plongeuse limitant un passage pour une extrémité de la tige coulissante. De préférence, la face tournée vers la tige plongeuse comporte une butée de fin de course en compression de la tige coulissante. Selon encore un autre aspect avantageux de l'invention, le dispositif de ressort-amortisseur comporte une butée de détente mobile pour la tige coulissante, cette butée de détente mobile est portée par un piston étagé délimitant avec le caisson une chambre de positionnement de la butée de détente qui est reliée à la seconde chambre du piston de com mande par l'intermédiaire d'une vanne d'alimentation et à canalisation d'échappement par l'intermédiaire d'une vanne d'échappement.Ainsi, lorsque la vanne d'alimentation est ou verte 'tout en maintenant la vanne d'échappement fermée, le liquide est transféré de la seconde chambre du piston de commande vers la chambre de positionnement de la butée de détente et l'on obtient donc simultanément une augmentation de la raideur du dispositif ressort-amortisseur et une rétraction de la tige coulissante dans le caisson. Selon encore un autre aspect avantageux de l'invention, le dispositif ressort-amortisseur comporte une tige de laminage fixée à la tige coulissante coaxialement à celle-ci et traversant le fond de la tige plongeuse, cette tige de laminage ayant des rainures de laminage de profondeur dégressive depuis une extrémité engagée dans la tige plongeuse vers une extrémité opposée. Ainsi, lors de la rétraction de la tige coulissante dans le caisson, on augmente le laminage du liquide d'amortissement. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit d'un mode de réalisation particulier, non limitatif, de l'invention en liaison avec les figures ci-jointes parmi lesquelles - la figure 1 est une vue en coupe axiale schématique partielle du dispositif ressort-amortisseur selon l'invention dans une première position d'utilisation, - la figure 2 est une vue analogue à celle de la figure 1 pour une seconde position d'utilisation. En référence aux figures, le dispositif selon l'invention comporte un caisson 1 dans lequel une tige coulissante 2 est montée pour coulisser de façon étanche au moyen d'un joint d'étanchéité 3. Une tige plongeuse 4 est fixée à l'intérieur du caisson 1 et s'étend coaxialement à celuici. Au voisinage de son extrémité supérieure, la tige plongeuse 4 comporte un orifice de passage 5 assurant une commu nication entre l'intérieur de la tige plongeuse 4 et une chambre intermédiaire 6 comprise entre la tige plongeuse 4 et le caisson 1. La tige coulissante 2 comporte une collerette supérieure 7 qui coulisse sur la surface externe de la tige plongeuse 4.A son extrémité inférieure, la tige plongeuse 4 comporte une plaque transversale 8 s'étendant jusqu'à la surface interne de la tige coulissante 2 et délimitant avec celle-ci et avec la collerette 7 une chambre de laminage en détente 9 qui est en communication avec la chambre intermédiaire 6 par des clapets de laminage 10. Une tige de laminage 11 est fixée à la tige coulissante 2 coaxialement à celle-ci et s'étend à travers une ouverture de l'extrémité inférieure de la tige plongeuse 4. La tige de laminage 11 comporte des rainures de laminage 12 ayant une profondeur dégressive depuis l'extrémité engagée dans la tige plongeuse 4 vers l'extrémité opposée. Au voisinage de son extrémité supérieure, le caisson 1 comporte un redent 13 équipé d'un joint d'étanchéité 14 sur lequel coulisse un piston de commande annulaire étagé 15 ayant une section en Z. A sa partie supérieure, le piston de commande 15 comporte un joint d'étanchéité 16 qui coulisse sur la surface externe de la tige plongeuse 4 et délimite avec celle-ci et avec le caisson une première chambre de commande 17. A son extrémité inférieure, le piston de commande 15 comporte un joint d'étanchéité 18 en regard de la surface interne du caisson 1 et délimite avec celui-ci une seconde chambre de commande 19. La face interne 20 du piston de commande 15 délimite avec la tige plongeuse 4 un passage pour l'extrémité supérieure de la tige coulissante 2 qui peut ainsi coulisser à l'intérieur du caisson 1 jusqu'à une butée de compression 21 portée par la face interne du piston de commande 15. A sa partie inférieure , le caisson comporte un piston étagé 22 dont un épaulement 23 forme une butée de détente pour la collerette 7 de la tige coulissante 2. De plus, le piston 22 délimite avec la surface interne du caisson I une chambre de positionnement 24 de la butée de détente 23. A sa partie supérieure, le piston 22 comporte une languette de repérage 25 tandis qu'à sa partie inférieure le piston de commande 15 comporte une languette de repérage 26. Les languettes de repérage 25 et 26 sont détectées lorsqu'elles viennent en regard d'un détecteur de proximité 27 fixé sur la paroi du caisson 1. Le caisson et la tige coulissante sont remplis de liquide d'amortissement. A la partie supérieure du caisson, le volume interne de la tige plongeuse 4 est relié par un conduit de liaison 28 à deux accumulateurs 29 montés en parallèle. Chacun des accumulateurs comporte un piston 30 monté de façon coulissante à l'intérieur de l'accumulateur et ayant une face soumise à un gaz sous pression 31 et l'autre face soumise au liquide d'amortissement. Un distributeur à tiroir 32 est monté sur l'une des branches de liaison d'un des accumulateurs 29. Le distributeur à tiroir 32 comporte un tiroir 33 comprenant un segment de conduit de raccordement 34 et monté pour coulisser dans le distributeur 32 entre une position où le segment de conduit de raccordement 34 coïncide avec le conduit de liaison 28 et une position où le conduit de raccordement 34 est décalé par rapport au conduit de liaison 28.Le tiroir 33 est rappelé dans la position où le segment de conduit de raccordement 34 con- cide avec le conduit de liaison 28 par un gaz sous pression introduit dans une chambre de rappel annulaire 35 délimitée par un épaulement 36 du tiroir 33. La face opposée de 1 t épaulement et l'extrémité du tiroir forment une face de commande délimitant une chambre de manoeuvre 37 qui est reliée à la première chambre de commande 17 du caisson 1. La seconde chambre de commande 19 du caisson 1 est reliée à la chambre de positionnement 24 de la butée mobile 23 par un conduit de raccordement 38 sur lequel est montée une vanne d'admission commandée 39. La seconde chambre de carrnan- de 19 est également reliée en parallèle à une source d'alimentation en fluide de commande 40 par l'intermédiaire d'une vanne commandée 41. La chambre de positionnement 24 est reliée à l'échappement de la source d'alimentation en fluide de commande 40 par un conduit 42 sur lequel est diposée une vanne d'échappement commandée 43 solidaire de la vanne commandée 41. L'organe de commande des vannes commandées 39 et 41 est relié d'une part au détecteur de proximité 27 et, d'autre part, à un organe de commande électrique non représenté. Le fonctionnement du dispositif selon l'invention est le suivant : dans la position représentée dans la figure 1, qui est la position de route pour un véhicule adapté à circuler sur une route ou sur un circuit, la seconde chambre de commande 19 est remplie de fluide de commande et le piston 15 est en butée sur un épaulement annulaire 44 de la surface interne du caisson 1. La languette de repérage 26 est détectée par le détecteur de proximité 27. Les vannes commandées 39, 41 et 43 sont fermées. Dans ces conditions, le piston 15 est verrouillé hydrauliquement en position basse de sorte que la première chambre de commande 17 est à son volume maximum. Le tiroir 33 est alors en butée vers la droite sous l'effet du gaz comprimé de la chambre 35 et le segment de conduit de raccordement 34 est en coïncidence avec le conduit de liaison 28.Les deux accumulateurs 29 sont donc en service et la butée de détente 23 est en position basse. Dans cette position la raideur du dispositif ressort-armortisseur est faible et le laminage par la tige de laminage 11 est également relativement faible ce qui entraîne une suspension relativement confortable pour la conduite sur route. Lorsque l'on souhaite passer à la position de conduite sur circuit, ou une position de conduite plus sportive sur route si le revêtement de celle-ci le permet, la vanne commandée 39 est ouverte et établit ainsi une liaison hydraulique entre la seconde chambre de commande 19 et la chambre de positionnement 24. Sous l'effet de la charge statique du véhicule sur l'amortisseur,le piston 15 est repoussé vers le haut et le liquide de commande passe de la chambre de commande 19 à la chambre de positionnement 24, ce qui provoque la montée du piston 22 entraînant la butée de détente 23. Simultanément, le liquide de commande est chassé de la première chambre de commande 17 et repousse le tiroir 33 vers la gauche interrompant ainsi la liaison hydraulique entre le caisson et l'un des accumulateurs 29. Lorsque la languette de repérage 25 est détectée par le détecteur de proximité 27, la vanne commandée 39 est à nouveau fermée. Lors du déplacement du piston 15 vers le haut, le volume libéré dans la chambre intermédiaire 6 par ce déplacement est compensé par une rétraction de la tige coulissante 2 et un déplacement correspondant de la tige de laminage 11. Dans cette position représentée sur la figure 2, la raideur du dispositif ressortamortisseur est donc augmentée par la mise hors service de l'un des accumulateurs 29 et le laminage est également augmenté par suite du déplacement de la tige de laminage 11. Lorsque l'on souhaite repasser en position de route, les vannes commandées 41 et 43 sont ouvertes de sorte que du fluide de commande est admis dans la seconde chambre de commande 19 et repousse le piston 15 vers le bas, tandis que la chambre de positionnement 24 est mise à l'échappement et le piston 22 reprend la position représentée sur la figure 1. Lorsque la languette de repérage 26 est détectée par le détecteur de position 27, les vannes commandées 41 et 43 sont à nouveau fermées pour verrouiller le dispositif dans la position représentée sur la figure 1. Bien entendu l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et l'on peut y apporter des variantes de réalisation sans sortir du cadre de l'invention. En particulier, bien que les organes de laminage aient été prévus à l'intérieur du caisson 1, ces organes de laminage pourraient être disposés sur le conduit de liaison 28 en un point intermédiaire entre les accumulateurs 29 et le caisson 1. De même, bien que les amortisseurs 29 aient été représentés avec un piston séparateur 30 disposé entre le liquide d'amortissement et le gaz sous pression 31 pour maintenir une séparation du liquide et du gaz quelque soit la position de l'accumulateur par rapport au véhicule, on peut prévoir des accumulateurs ne comportant aucune cloison séparatrice, les accumulateurs étant alors nécessairement disposés verticalement pour que le gaz sous pression reste audessus du liquide d'amortissement. REVENDICATIONS 1. Dispositif ressort-amortisseur comportant un caisson (1), une tige coulissante (2) montée pour coulisser dans lecaisson et délimiter avec celui-ci au moins une chambre (6) remplie de liquide d'amortissement, caractérisé en ce que le caisson (1) est relié hydrauliquement par un conduit de liaison (28) à deux accumulateurs (29) montés en parallèle et contenant chacun un gaz sous pression (31), et en ce que le conduit de liaison comporte des moyens ( 33 ) pour interrompre la liaison hydraulique de l'un des accumulateurs (29) par rapport au caisson (1). 2. Dispositif ressort-amortisseur selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comporte une tige plongeuse (4) fixée dans le caisson coaxialement à la tige coulissante, un piston de commande étagé (15) monté pour coulisser de façon étanche entre la tige plongeuse et le caisson et délimiter avec le caisson une première et une seconde chambre de commande (17, 19) ce piston de commande (15) ayant une face opposée aux chambres de commande en contact avec le liquide d'amour tissement, en ce que les moyens pour interrompre la liaison hydraulique de l'un des accumulateurs par rapport au caisson comportent un tiroir (33) comprenant un segment de conduit de raccordement (34) et monté pour coulisser entre une position où le segment de conduit de raccordement (34) colncide avec le conduit de liaison (28) et une position où le segment de conduit de raccordement est décalé par rapport au conduit de liaison, le tiroir (33) ayant une face de commande reliée à la première chambre de commande (17) et en ce que la seconde chambre de commande (19) est reliée à un organe d'alimentation (40) en fluide de commande. 3. Dispositif ressort-amortisseur selon la revendication 2 caractérisé en ce que le piston de commande étagé a une section en Z et comporte une face tournée vers la tige plongeuse délimitant un passage (6) pour une extrémité de tige coulissante (2). 4. Dispositif ressort-amortisseur selon la reven dication 3 caractérisé en ce que sur la face (20) tournée vers la tige plongeuse (4) le piston de commande (15) comporte une butée de fin de course en compression (21) de la tige coulissante (2). 5. Dispositif ressort-amortisseur selon l'une des revendications 2 à 4 caractérisé en ce qu'il comporte une butée de détente mobile (23) pour la tige coulissante (2), en ce que cette butée de détente mobile (23) est portée par un piston étagé (22) délimitant avec le caisson une chambre de positionnement (24) de la butée de détente, qui est reliée à la seconde chambre (19) du piston de commande (4) par 1 'in- termédiaire d'une vanne commandée (39), et à une canalisation d'échappement (42) par l'intermédiaire d'une vanne commandée (43). 6. Dispositif ressort-amortisseur selon la revendication 5 caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (27) pour détecter une fin de course de la butée de détente et commander un verrouillage hydraulique de la position de la butée de détente. 7. Dispositif ressort-amortisseur selon l'une des revendications 2 à 6 caractérisé en ce qu'il comporte une tige de laminage (11) fixée à la tige coulissante (2) coaxialement à celle-ci et traversant le fond de la tige plongeuse (4), cette tige de laminage (11) ayant des rainures de laminage (12) de profondeur dégressive depuis une extrémité engagée dans la tige plongeuse (4) vers une extrémité opposée.