Brevet FR2672356A1 — publié le 19920807

La présente invention concerne un dispositif ressort-amortisseur à course variable 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 de 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 ressortamortisseur 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 ressort-amortisseur comportant un corps, une tige coulissante montée pour coulisser dans le corps et délimiter avec celuici une chambre d'amortissement en compression et une chambre d'amortissement en détente contenant un liquide d'amortissement et reliées entre elles par des moyens de laminage, la chambre d'amortissement en compression étant reliée par un conduit de liaison à au moins un accumulateur contenant un gaz sous pression, ce dispositif comportant en outre des butées de fin de course de la tige coulissante en compression et en détente portées par une tige de commande coaxiale à la tige coulissante et associée à un piston de commande pour déplacer la tige de commande vers une position rétractée ou étendue par rapport au corps, les butées de fin de course étant réalisées par des épaulements en saillie sur la tige de commande en regard d'un organe de butée correspondant de la tige coulissante, et la tige de commande ayant une course supérieure à la distance séparant la butée de fin de course en compression d'une extrémité immédiatement adjacente de la chambre d'amortissement en compression pour une position étendue de la tige de commande. Ainsi, lorsque l'on fait passer la tige de commande de la position étendue à la position rétractée, la butée de fin de course en compression s'escamote et la tige coulissante vient en butée en compression sur l'extrémité de la chambre d'amortissement en compression, alors que la butée de fin de course en détente est déplacée sur une distance égale à la course de la tige de commande de sorte que la course de la tige coulissante est réduite. Simultanément, la rétraction de la tige de commande libère dans la chambre d'amortissement en compression un volume qui est compensé par une rétraction de la tige coulissante, ce qui fait varier la hauteur du véhicule par rapport au sol. Selon une version avantageuse de l'invention, le piston de commande a une face reliée à la tige de commande associée à une chambre de rétraction de la tige de commande constamment reliée à une source de fluide sous pression, et une face opposée associée à une chambre d'extension de la tige de commande reliée à la même source de fluide sous pression par une ligne d'alimentation comportant un organe de coupure de ligne. Ainsi, en cas de défaillance de certains organes de commande, le dispositif ressort-amortisseur est automatiquement ramené dans la position correspondant à la sécurité maximale de tenue de route. Selon un aspect avantageux de l'invention, le corps est relié à deux accumulateurs réunis par le conduit de liaison et le conduit de liaison comporte des moyens pour séparer l'un des accumulateurs de la chambre d'amortissement en compression. De préférence les moyens pour séparer l'un des accumulateurs de la chambre d'amortissement en compression comprennent un distributeur commandé par la ligne d'alimentation de la chambre d'extension de la tige de commande. Ainsi, lorsque la chambre d'extension de la tige de commande est alimentée pour mettre le dispositif ressortamortisseur en position de route, le deuxième accumulateur est automatiquement mis en service et diminue la raideur du dispositif. Selon encore un autre aspect avantageux de l'invention, le dispositif ressort-amortisseur comporte un organe de relevage maximal comprenant une réserve de liquide hydraulique reliée à la chambre d'amortissement en compression et un piston disposé dans la réserve pour pousser le liquide hydraulique dans la chambre d'amortissement en compression. Ainsi, on réhausse à volonté le dispositif ressort-amortisseur, en particulier pour passer un obstacle à faible vitesse. 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 schématique du dispositif ressort-amortisseur selon l'invention en position de route, l'amortisseur étant représenté selon une coupe axiale. - la figure 2 est une vue analogue à celle de la figure 1 du dispositif ressort-ammortisseur en position de circuit. En référence à la figure 1, le dispositif ressortamortisseur selon l'invention comporte un corps 1 dans lequel est montée une tige coulissante 2 montée pour coulisser dans le corps 1 par l'intermédiaire d'un joint d'étanchéité 3. La tige coulissante délimite ainsi avec le corps 1 une chambre d'amortissement en compression 4 et une chambre d'amortissement en détente 5. Les chambres d'amortissement sont reliées l'une à l'autre par des moyens de laminage portés par un bloc auxiliaire dans le mode de réalisation illustré. Ces moyens de laminage comprennent un circuit de laminage en détente 6 comportant une buse de laminage 7 de section réglable, par exemple au moyen d'un moteur électrique 8 commandé à distance. Les moyens de laminage comportent en outre un circuit de laminage en compression 9 comportant également une buse de laminage de section réglable 10 et un moteur de commande 11. Les circuits de laminage en compression et en détente sont isolés l'un de l'autre par des clapets anti-retour 12. Les chambres d'amortissement en compression et en détente sont remplies de liquide hydraulique et reliées par un conduit de liaison 13 à un premier accumulateur 14 assurant une fonction de ressort et comportant une chambre à gaz sous pression 15 séparée du liquide hydraulique par une membrane 16. Dans le mode de réalisation préféré illustré, l'accumulateur 14 est relié entre les circuits de laminage de façon a être en liaison directe avec la chambre d'amortissement en compression 4 lors d'une détente de l'amortisseur, et par l'intermédiaire de la vanne de laminage en compression 10 lors d'une compression de l'amortisseur. Une tige de commande 17 est disposée à l'intérieur et coaxialement au corps 1 et à la tige coulissante 2. La tige coulissante 2 est creuse et la tige de commande 17 s'étend églament à l'intérieur de la tige coulissante 2. La tige de commande comporte un épaulement annulaire supérieur 18 en saillie sur la tige coulissante et formant une butée de fin de course en compression de la tige coulissante. La butée de fin de course en compression 18 coopère avec un organe de butée de la tige coulissante formée par une collerette annulaire 19 réalisée à l'extrémité supérieure de la tige coulissante. A son extrémité inférieure, la tige de commande comporte un épaulement annulaire 20 en saillie sur la tige de commande et formant une butée de fin de course en détente de la tige coulissante 2. La tige de commande 17 est associée à un piston de commande 21 monté pour coulisser dans le corps. Le piston de commande 21 a une face reliée à la tige de commande qui délimite avec les parois de l'alésage dans lequel il est monté pour coulisser une chambre de rétraction 22 de la tige de commande reliée à une source de fluide sous pression 23. La face opposée du piston délimite une chambre d'extension 24 de la tige de commande. La chambre d'extension 24 est reliée à la source de fluide sous pression 23 par une ligne d'alimentation 25 comportant un organe de coupure de ligne tel qu'une électrovanne 26. Par ailleurs, la chambre d'amortissement en compression 4 est également reliée à un second accumulateur 27 monté en parallèle au premier accumulateur 14 et comportant une chambre de gaz sous pression 28 séparée du liquide hydraulique par une membrane 29. La partie de conduit de liaison 13 assurant la liaison avec le second accumulateur 27 comporte un distributeur 30. Le distributeur 30 est normalement rappelé par un organe élastique 33 vers une position où la liaison avec l'accumulateur 27 est interrompue. L'entrée de commande 31 opposée à l'organe élastique 33 est reliée à la ligne d'alimentation 25 de la chambre d'extension 24 de la tige de commande. Dans le mode de réalisation préféré illustré, le dispositif ressort-amortisseur selon l'invention comporte enfin un organe de relevage maximal 34 comprenant une réserve de liquide hydraulique 35 reliée à la chambre d'amortissement en compression et un piston 36 disposé dans la réserve 35 pour pousser le liquide hydraulique vers la chambre d'amortissement en compression. La face du piston 36 opposée à la réserve 35 est reliée à la ligne d'alimentation 25 par l'intermédiaire d'un organe de coupure de ligne 37 tel qu'une électrovanne. Sur la figure 1, le dispositif ressort-amortisseur selon l'invention est représenté dans la position de route. Dans cette position, l'électrovanne 26 a été excitée pour assurer une liaison entre la source de fluide sous pression 23 et la ligne d'alimentation 25 de sorte que la chambre d'extension 24 de la tige de commande est alimentée en fluide de commande. En raison de la différence de surface efficace de la face du piston tournée vers la chambre d'extension 24 et de la face du piston tournée vers la chambre de rétraction 22, le piston 21 est poussé dans le sens d'une extention de la tige de commande 17. Simultanément, le tiroir est repoussé à l'encontre de l'organe élastique 33 et le distributeur 30 assure une liaison de la chambre d'amortissement en compression 4 avec les deux accumulateurs 14 et 27.Dans cette position, la tige coulissante 2 a une position moyenne représentée sur la figure 1 et, lors des mouvements du véhicule, peut venir en butée contre la butée de fin de course en compression 18 ou la butée de fin de course en détente 20 comme représenté en trait continu fin sur la figure 1. A ce propos, on notera que la butée de fin de course en détente coïncide de préférence en position de route avec l'extrémité inférieure de la chambre d'amortissement en détente 5 afin que la tige coulissante sollicite le moins possible la butée de fin de course en détente 20 de la tige de commande 17. Dans cette position, si un obstacle inhabituel doit être franchi, la tige coulissante peut être étendue par rapport à sa position moyenne afin de réhausser le véhicule en excitant l'électrovanne 37 pour assurer une liaison avec la ligne d'alimentation 25 et repousser le piston 36 de l'organe de relevage maximal 34, ce qui a pour effet d'envoyer le liquide hydraulique de la réserve 35 dans la chambre d'amortissement en compression 4. Lorsque l'on souhaite passer à une position de circuit qui correspond à une position plus basse du véhicule et à une raideur plus grande du dispositif ressort-amortisseur selon l'invention, l'alimentation de l'électrovanne 26 est coupée de sorte que la chambre d'extension 24 de la tige de commande 17 est purgée par l'intermédiaire d'une ligne de retour non représentée. Sous l'effet de la pression du fluide dans la chambre de rétraction 22 de la tige de commande, le piston 21 remonte et entraîne la tige de commande 17 vers le haut.A ce propos, on remarquera que la course c du piston, et donc la course de la tige de commande, est supérieure à la distance d qui sépare la butée de fin de course en compression 18 de l'extrémité immédiatement adjacente de la chambre d'amortissement en compression 4 pour une position étendue de la tige de commande 17 (voir figure 1). Lorsque la tige de commande 17 est en position rétractée comme illustré par la figure 2, la butée de fin de course en compression 18 de la tige de commande est donc en retrait par rapport à l'extré- mité adjacente de la chambre d'amortissement en compression 4 de sorte que la butée de fin de course en compression de la tige coulissante 2 est cette fois assurée par l'extrémité de la chambre d'amortissement en compression 4.Simultanément, la butée de fin de course en détente 20 est remontée d'une distance égale à la course du piston 21 de sorte que la course de la tige coulissante 2 est réduite par rapport à la course qu'elle pouvait avoir dans la position de route. Simultanément, le volume qui a été dégagé par le retrait de la partie supérieure large de la tige de commande est compensé par une rétraction de la tige coulissante 2 pour sa position moyenne. Enfin, le distributeur 30 est repoussé par l'organe élastique 33 de sorte que le premier accumulateur 14 seul est en service, ce qui assure une plus grande raideur du dispositif ressort-amortisseur. Bien entendu l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et on peut y apporter des variantes de réalisation sans sortir du cadre de l'invention. En particulier, bien que dans le mode de réalisation illustre la tige de commande 17 soit disposée de façon axiale et s'étende à l'intérieur de la tige coulissante 2, on peut prévoir une tige de commande tubulaire s'étendant le long de la paroi des chambres d'amortissement à l'extérieur de la tige coulissante 2. De même, bien que les moyens de laminage en compression et en détente illustrés soient réalisés sur un bloc auxiliaire, ce qui permet d'assurer un réglage du degré de laminage, on peut prévoir des moyens de laminage réalisés sur la tige coulissante. Bien que les accumulateurs 14 et 27 aient été représentés de façon schématique avec une membrane de séparation entre le liquide hydraulique et le gaz sous pression, cette séparation peut être assurée par un piston ou être totalement supprimée dans le cas où les accumulateurs ont une position appropriée. On peut également remplacer la source de fluide sous pression unique 23 par différentes sources de fluide sous pression qui sont mises en service séparément pour alimenter l'organe correspondant au régime de fonctionnement souhaité. REVENDICATIONS 1. Dispositif ressort-amortisseur comportant un corps (1), une tige coulissante (2) montée pour coulisser dans le corps et délimiter avec celui-ci une chambre d'amortissement en compression (4) et une chambre d'amortissement en détente (5) contenant un liquide d'amortissement et reliées entre elles par des moyens de laminage, la chambre d'amortissement en compression (4) étant reliée par un conduit de liaison (13) à au moins un accumulateur (14) contenant un gaz sous pression, caractérisé en ce qu'il comporte des butées de fin de course (18,20) de la tige coulissante en compression et en détente portées par une tige de commande (17) coaxiale à la tige coulissante (2) et associée à un piston de commande (21) pour déplacer la tige de commande vers une position rétractée ou étendue par rapport au corps, en ce que les butées de fin de course sont réalisées par des épaulements en saillie sur la tige de commande en regard d'un organe de butée (19) correspondant de la tige coulissante, et en ce que la tige de commande (17) à une course c supérieure à la distance d séparant la butée de fin de course en compression (18) d'une extrémité immédiatement adjacente de la chambre d'amortissement en compression (4) pour une position étendue de la tige de commande. 2. Dispositif ressort-amortisseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le piston de commande (21) a une face reliée à la tige de commande associée à une chambre de rétraction (22) de la tige de commande constamment reliée à une source de fluide (23) sous pression, et une face opposée associée à une chambre d'extension (24) de la tige de commande reliée à la même source de fluide sous pression par une ligne d'alimentation (25) comportant un organe de coupure de ligne (26). 3. Dispositif ressort-amortisseur selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que la chambre d'amortissement en compression (4) est reliée à deux accumulateurs (14,27) et en ce que conduit de liaison (13) comporte des moyens (30) pour séparer l'un des accumulateurs de la chambre d'amortissement en compression. 4. Dispositif ressort-amortisseur selon la revendication 2 et la revendication 3 caractérisé en ce que les moyens pour séparer l'un des accumulateurs de la chambre d'amortissement en compression comprennent un distributeur (30) commandé par la ligne d'alimentation (25) de la chambre d'extension (24) de la tige de commande (17). 5. Dispositif ressort-amortisseur selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comporte un organe de relevage maximal (34) comprenant une réserve de liquide hydraulique (35) reliée à la chambre d'amortissement en compression (4) et un piston (36) disposé dans la réserve (35) pour pousser le liquide hydraulique vers la chambre d'amortissement en compression (4). 6. Dispositif ressort-amortisseur selon les revendications 2 et 5 caractérisé en ce que le piston (36) du dispositif de relevage maximal (34) est commandé par la ligne d'alimentation (25) de la chambre d'extension de la tige de commande par l'intermédiaire d'un organe de coupure de ligne (37).