Brevet FR2661961A1 — publié le 19911115

La présente invention concerne un actionneur disposé entre deux masses, en particulier un amortisseur d'oscillations pour véhicules, qui comporte un cylindre de travail fixé à l'une des masses, et à l'intérieur de celui- ci un piston séparant deux compartiments de travail et dont la tige est articulée sur l'autre masse, ainsi qu'une vanne-pilote qui commande la conduite reliant les deux compartiments de travail Un actionneur de ce type est connu par le document DE-A-34 14 258. Les actionneurs de ce type, connus également sous le terme d'amortisseurs d'oscillations, comportent depuis peu un amortissement modifiable de l'extérieur A cet effet, deux compar- timents de travail séparés par un piston et reliés l'un à l'autre par une conduite sont habituellement prévus dans un amortisseur d'oscillations, et une vanne-pilote est disposée sur cette con- duite La plupart du temps, la vanne-pilote est une électrovanne qui définit une section d'étranglement et dont l'électro-aimant est relié à un dispositif électronique de commande. Le dispositif électronique de commande traite les signaux provenant de capteurs disposés sur le véhicule en vue d'adapter l'amortisseur d'oscillations aux différentes conditions de conduite et envoie ensuite des impulsions correspondantes à l'électro-aimant de la vanne-pilote Ainsi, dans ce type d'actionneur, un dispositif électronique de commande est toujours nécessaire et l'on doit utiliser un électro-aimant pour commander la vanne-pilote de l'actionneur. Pour remédier à ces inconvénients, la présente invention propose donc un actionneur disposé entre deux masses dans lequel une pièce mobile (tiroir) de la vanne-pilote est reliée à un vibrateur dont les vibrations proviennent directement ou indirecte- ment de l'une des deux masses Cet actionneur présente l'avantage par rapport aux actionneurs connus que la modification de la capa- cité d'amortissement de l'actionneur se fait exclusivement par voie mécanique si bien qu'il n'est pas nécessaire d'utiliser un dispositif électronique de commande et des électro-aimants de commande. D'autres avantages et caractéristiques de L'invention apparaîtront mieux dans la description détaillée qui suit d'un exemple de mise en oeuvre de L'invention et qui se refère aux dessins annexés, dans lesquels: La figure 1 est un schéma d'une suspension de véhicule à commande par vibrations et Les figures 2 et 3 représentent deux passages d'étran- g Lement d'une vanne-pilote à tiroir. Un véhicule comporte une roue 1 de masse ml et une carrosserie 2 de masse m 2 La roue 1 et la carrosserie 2 sont soutenues par des ressorts 3 et 4, respectivement, parmi lesquels Le ressort 4 supporte entièrement les composantes statiques des forces (poids) Les composantes dynamiques des forces se répar- tissent sur le ressort 4 et sur un amortisseur d'oscillations 5 (actionneur) qui est articulé sur la masse ml de la roue par le cylindre 6 et sur la masse m 2 de la carrosserie par La tige de piston 7. Sur la tige 7 est fixé un piston 8 qui, dans le cylindre 6, sépare l'un de l'autre des compartiments de travail supérieur et inférieur 9 et 10 Le piston 8 comporte une ouverture 11 parallèle à son axe qui est sous le contrôLe de la vanne et dans laquelle peut circuler à étranglement une partie du liquide d'un compartiment de travail dans l'autre La section de l'ouverture 11 n'est pas modifiable. Les deux compartiments de travai L 9 et 10 disposés de part et d'autre du piston 8 sont reliés par une conduite 12 Dans cette conduite est disposée une vanne-pilote 13 qui est sous forme d'une vanne à tiroir La vannepilote comporte un corps 14 dans lequel est prévu un alésage qui est destiné à recevoir un tiroir de commande 15 Le tiroir de commande 15 comporte un rétrécissement 16 qui est limité à sa partie inférieure par une arête 16 ' et à sa partie supérieure par une arête 16 " Au niveau du rétrécissement 16, le corps 14 présente une ouverture transversale 17 destinée au raccordement de la conduite 12. L'extrémité libre 18 du tiroir de commande 15 est articulée à un Levier 19 qui est sous forme de Levier à bras unique et qui comporte un point d'appui fixe 20 sur la masse m 2 de la carrosserie Cependant, il est possible également de relier au levier 19 le corps 14 de la vanne et non pas le tiroir 15. L'extrémité libre 23 du levier 19 porte une masse supplémentaire 24 (de masse mv) pour une longueur de bras de levier Lv, et l'attaque du tiroir 15 a lieu avec une longueur de levier ev Enfin, au levier 19 se raccorde également un système oscillant propre qui consiste en un ressort 21 de raideur cv et en un amortisseur 22 de caractéristique ou raideur kv Le réglage du levier 19 avec la masse mv et avec cv et kv est tel que la fréquence propre de ce système oscillant correspond sensiblement à la fréquence propre de la carrosserie 2 du véhicule (masse m 2). Cependant, il est possible également de choisir ce réglage de manière qu'il corresponde sensiblement à la fréquence propre de la roue 1 (masse ml) En outre, il est possible de prévoir plusieurs actionneurs en parallèLe qui sont rég Lés sur des fréquences différentes. Dans la position normale en hauteur de la carrosserie 2 d'un véhicule routier ou ferroviaire, la section de passage à travers la vanne-pilote 13 est totalement ouverte. Cependant, lorsque la position absolue de la carrosserie 2 par rapport au système inertie L est modifiée de manière dynamique du fait de nids de poule ou d'ondulations du sol, c'est-à-dire Lorsque la carrosserie se sou Lève ou s'abaisse, le tiroir 15 ressort du corps 14 (dans le cas d'un nid de poule) ou pénètre dans le corps 14 (dans le cas d'une ondulation) par suite de l'inertie de la masse mv sur le levier 19 L'arête inférieure 16 ' ou l'arête supérieure 16 " du tiroir étrangle alors plus ou moins l'ouverture transversale 17 de sorte que La section de conduite se rétrécit et que le débit dans la conduite 12 est réduit La réduction de débit peut avoir lieu de manière dégressive, linéaire ou progressive, en continu ou par degrés La figure 2 représente le principe de ce type de commande IL est possible aussi de faire correspondre l'étranglement maximal à la position moyenne du tiroir 15 et de supprimer progressivement l'étranglement en direction des positions écartées La figure 3 illustre une possibilité de ce genre pour la commande de la section d'étranglement En outre, la variation de la section d'étranglement peut avoir lieu par degrés. IL est important que la vanne-pilote soit actionnée par des vibrations par la masse principale m 2 ou par ml et éventuelle- ment en même temps par la masse supplémentaire mv car ces masses oscillent en permanence automatiquement avec une amplitude plus ou moins grande lorsque le véhicule se déplace De cette manière, le débit dans la conduite 12 est amorti en fonction de la fréquence sans qu'il soit nécessaire de prévoir un dispositif électronique de commande et des électro-aimants d'actionnement La variation d'amortissement est plus faible aux hautes fréquences et plus importante aux basses fréquences ce qui permet d'obtenir une suspension confortable de la carrosserie 2 du véhicule. IL est possible de représenter le vibrateur 24, 19, 21, 22 sous forme d'un oscillateur à masse unique, c'est-à-dire d'un système oscillant à un seul degré de liberté, mais aussi de le munir de plusieurs degrés de liberté pour qu'il puisse fonctionner comme oscillateur à plusieurs masses présentant une carac- téristique de filtre correspondante. REVENDICATIONS REVENDICATIONS 1 Actionneur disposé entre deux masses, en particulier amortisseur d'oscillations pour véhicules, comportant un cylindre de travail ( 6) fixé à l'une des masses, à l'intérieur de celui-ci un piston ( 8) séparant deux compartiments de travail ( 9, 10) et dont la tige ( 7) est articulée sur l'autre masse, ainsi qu'une vanne-pilote ( 13) qui commande la conduite ( 12) reliant les deux compartiments de travail, caractérisé en ce qu'une pièce mobile (tiroir ( 15)) de la vanne-pilote ( 13) est reliée à un vibrateur (masse 24, levier 19 de longueurs ev et lv, ressort 21, amortisseur 22) dont les vibrations proviennent directement ou indirectement de l'une des deux masses (ml, m 2). 2. que ( 15)) masse 3. que ( 15)) masse taire 4. Actionneur selon la revendication le vibrateur ( 24, 19, 21, 22) relié à la de la vanne-pilote ( 13) est articulé à (m 2) d'un véhicule. Actionneur selon la revendication le vibrateur ( 24, 19, 21, 22) relié à la de la vanne-pilote ( 13) est articulé à (m 2) d'un véhicule et est complété par ( 24) de masse (mv). Actionneur selon la revendication 1, caractérisé en ce pièce mobile (tiroir la carrosserie ( 2) de 1, caractérisé en ce pièce mobile (tiroir la carrosserie ( 2) de une masse supplémen- 3, caractérisé en ce que la masse supplémentaire ( 24) de masse (mv) est articulée à la masse (m 2) de la carrosserie (bras de levier lv) par un levier ( 19) à bras unique et en ce que la pièce mobile (tiroir ( 15)) de la vanne-pilote ( 13) est reliée au levier ( 19) en un point de fixation (bras de levier ev) situé entre la masse (m 2) de la carrosserie et la masse supplémentaire ( 24) de masse (mv). 5 Actionneur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la vanne-pilote ( 13) présente une section de débit importante à l'état de repos de la carrosserie ( 2) et en ce que la section de débit diminue et tend finalement vers zéro lors d'écarts dynamiques croissants par rapport à la position de repos. 6 Actionneur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la vanne-pilote ( 13) à l'état de repos de la carrosserie ( 2) présente une faible section de débit et en ce que La section de débit augmente dans le cas d'écarts dynamiques croissants par rapport à la position de repos normale. 7 Actionneur selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que la réduction de la section de débit a lieu de manière con- tinue ou par degrés. 8 Actionneur selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que la réduction de la section de débit a lieu de manière dégressive, linéaire ou progressive. 9 Actionneur selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le réglage du levier ( 19) avec la masse supplémentaire ( 24) de masse (mv), la raideur (cv) du ressort ( 21) et la raideur (kv) de l'amortisseur ( 22) est réalisé de telle manière que la fréquence propre de ce système oscillant correspond sensiblement à la fréquence propre de la carrosserie ( 2) de masse (m 2) du véhicule. Actionneur selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le réglage du levier ( 19) avec la masse supplémentaire ( 24) de masse (mv), la raideur (cv) du ressort ( 21), la raideur (kv) de l'amortisseur ( 22) est réalisée de telle manière que la fréquence propre de ce système oscillant correspond sensi- blement à la fréquence propre de la roue ( 1) de masse (ml). 11 Actionneur selon l'une quelconque des revendications 1 à , caractérisé en ce qu'il est prévu plusieurs actionneurs de ce type disposés en parallèle qui sont réglés sur des fréquences différentes. 12 Actionneur selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que le vibrateur ( 24, 19, 21, 22) est sous forme d'un système oscillant à un ou plusieurs degrés de liberté.