Brevet FR2684422A1 — publié le 19930604

Amortisseur bi-tube o la conduite de liaison est guidée par le piston d'amortissement L'invention concerne un amortisseur bi-tube avec une tige de piston à fixer sur le châssis du véhicule, avec un cylindre extérieur à fixer sur l'essieu du véhicule ou sur un bras oscillant de roue directrice, avec un piston amortisseur relié à la tige de piston, guidé de façon à pouvoir coulisser axialement dans le cylindre intérieur, piston qui10 sépare dans le cylindre intérieur une chambre de pression supérieure remplie de liquide, traversée par la tige de piston d'une chambre de pression inférieure remplie de liquide, avec une chambre d'équilibrage existant entre le cylindre intérieur et le cylindre15 extérieur, chambre qui est partiellement remplie de liquide, avec un clapet de non retour disposé au fond du cylindre intérieur, clapet qui permet un écoulement de liquide de la chambre d'équilibrage à la chambre de pression inférieure, avec un canal de passage dans le20 piston amortisseur, canal dans lequel un clapet de non retour est opérationnel dans ce sens d'écoulement dirigé vers la chambre de pression supérieure et avec une conduite de liaison entre la chambre de pression supérieure et la chambre d'équilibrage, qui contient25 un dispositif déterminant pour l'action d amortissement. Dans un amortisseur bi-tube connu de ce type (DE 36 32 562 Ai) la conduite de liaison est réalisée entre la chambre de pression supérieure et la chambre d'équilibrage par plusieurs canaux annulaires concentriques au cylindre intérieur, s'étendant entre celui-ci et la chambre d'équilibrage, canaux qui sont en liaison sur leur face frontale supérieure avec la chambre de pression supérieure et sur leur face frontale inférieure avec la chambre d'équilibrage Les parois des canaux annulaires constituent des électrodes, entre lesquelles est produit un champ électrostatique Si l'on utilise ce qu'on appelle un liquide électro-rhéologique comme agent amortisseur, on peut étrangler plus ou moins fortement par le champ électro-statique, l'écoulement du liquide et on peut régler de cette façon le degré d'amortissement de l'amortisseur Comme ces amortisseurs bi-tubes ne peuvent être montés qu'en position verticale, c'est-à- dire comme la chambre de pression inférieure doit se trouver en bas et la chambre de pression supérieure au-dessus de la chambre de pression inférieure à l'état monté, le dispositif déterminant pour l'amortissement est accouplé à l'essieu du véhicule ou aux bras oscillants des roues directrices. Avantages de l'invention - L'amortisseur bi-tube selon l'invention est caractérisé par le fait que la conduite de liaison est guidée par le piston d'amortissement et que le dispositif est placé dans le piston d'amortissement. Ceci présente l'avantage que grâce au montage du dispositif déterminant pour le degré d'amortissement de l'amortisseur, dans le piston, ce dispositif est relié par la tige de piston sur le châssis du véhicule Ceci présente deux avantages essentiels. Dans le cas d'une réalisation conventionnelle du dispositif comme clapet d'étranglement pour une huile hydraulique normale, il n'y a pas de chocs directs de la roue et il n'y a sur le tiroir du clapet d'étranglement que les forces plus faibles d'accélération du châssis du véhicule qui agissent De cette façon, la durée de vie du clapet d'étranglement et ainsi celle de l'amortisseur sont sensiblement augmentées Si l'on constitue en outre le clapet d'étranglement de façon à pouvoir régler à volonté un amortissement, on peut ainsi déplacer les canalisations électriques partant du châssis du véhicule beaucoup plus simplement que dans celles-ci doivent être menées au cylindre extérieur des amortisseurs reliés aux roues La possibilité offerte, dans le cas des amortisseurs connus, de choisir le débit du liquide à travers le dispositif de la même grandeur dans le sens de l'étirement et dans le sens de la compression (c'est-àdire en décomprimant et en comprimant l'amortisseur) est conservée dans le cas de l'amortisseur selon l'invention. Selon une autre caractéristique de l'invention, le piston amortisseur porte dans son enveloppe extérieure, une rainure qui est dimensionnée dans le sens axial du piston amortisseur, de telle façon qu'elle recouvre aussi lors de la course maximale du piston, une ouverture dans le cylindre intérieur conduisant à la chambre d'équilibrage en- dessous de son niveau minimal de liquide et en ce que la conduite de liaison est réalisée sous forme d'alésages de piston qui mènent de la rainure à la face du piston délimitant la chambre de pression supérieure ou au canal axial de passage sur la face de sortie du clapet de non retour. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, la rainure est formée comme une rainure annulaire. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, le point de liaison des alésages de piston et du canal de passage est la chambre remplie de liquide, du clapet de non retour. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, le dispositif placé dans le piston amortisseur, déterminant par le degré d'amortissement est constitué comme une soupape d'étranglement ou de régulation de la pression. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, la soupape d'étranglement ou de régulation de la pression peut être commandée, de préférence électriquement. En particulier, selon une forme préférée de réalisation de l'invention, le déplacement de la conduite de liaison avec le dispositif amortisseur dans le piston amortisseur, est réalisé grâce au fait que ce piston porte une rainure, de préférence une rainure annulaire, dans son enveloppe extérieure, dont la largeur axiale est dimensionnée de telle façon qu'elle recouvre aussi dans le cas o la course du piston est maximale, une ouverture menant à la chambre d'équilibrage et en fait en-dessous de son niveau minimal de liquide, dans le cylindre intérieur Depuis la rainure annulaire, des alésages de piston mènent à la face du piston amortisseur délimitant la chambre de pression supérieure, alésages dans lesquels est placé le dispositif amortisseur Dans la phase d'étirement et dans la phase de compression, le dispositif amortisseur fonctionne toujours dans le même sens Un fonctionnement inverse du dispositif amortisseur a lieu quand selon une forme de réalisation alternative de l'invention, on fait déboucher les alésages de piston sortant de la rainure, dans le canal de passage axial prévu dans le piston amortisseur et on fait dans la section de canal raccordée à la sortie du clapet de non retour. Dessins - L'invention va être expliquée plus en détail dans la description qui va suivre, à partir des exemples de réalisation représentés sur les dessins: les figures 1 et 2 montrent respectivement une coupe longitudinale d'un amortisseur bi-tube, selon un premier exemple et un deuxième exemple de réalisation. Description des exemples de réalisation - L'amortisseur bi-tube esquisse schémati- quement en coupe longitudinale à la figure 1 présente un cylindre extérieur 10 sur lequel est disposé concentriquement un cylindre intérieur 11 Le cylindre extérieur 10 est fermé de tous les côtés et contient sur sa face supérieure, située en regard de son fond, un guidage axial 12 pour une tige de piston 13 On assure un passage de la tige de piston 13 étanche au liquide et au gaz, grâce à une bague d'étanchéité 14 montée dans le guidage 12 Le cylindre extérieure 10 est relié du côté du fond à un essieu du véhicule ou à un bras oscillant de roue directrice, qui est indiqué à la figure 1 par la référence 15 La tige de piston 13 est reliée à son extrémité libre faisant saillie, à partir du cylindre extérieur 10 au châssis du véhicule 16 La tige de piston 13 passe à travers une ouverture 17 de passage coaxiale au guidage 12 dans le cylindre extérieur 10 dans le cylindre intérieur 11 et porte à son extrémité pénétrant dans le cylindre intérieur 11 un piston amortisseur 18, qui est guidé de façon à coulisser axialement dans le cylindre intérieur 11 Le piston amortisseur 18 délimite par sa face supérieure 181 une chambre de pression supérieure 19 et par sa face inférieure 182, une chambre de pression inférieure 20 La chambre de pression supérieure 19 est en outre délimitée par la face frontale du cylindre intérieur 11 contenant l'ouverture de passage 17, tandis que la chambre de pression inférieure 20 est fermée par une plaque de fond 21 fixée dans le cylindre intérieur 11 Les deux chambres de pression 19, 20 sont remplies de liquide, par exemple une huile hydraulique L'espace creux enfermé entre le cylindre extérieur 10 et le cylindre intérieur 11 forme une chambre d'équilibrage 22 qui est partiellement remplie de même liquide Dans l'autre partie de la chambre d'équilibrage 22, est enfermé un coussin de gaz Un évidement 24 coaxial à l'ouverture de passage 17 dans le couvercle frontal du cylindre intérieur 11 est rempli d'une réserve de liquide 25, qui empêche l'entrée de gaz dans la chambre de pression supérieure 19 Dans la plaque de fond 21 est disposé un clapet de non retour 26, qui permet le passage du liquide à partir de la chambre d'équilibrage 22 dans la chambre de pression inférieure 20. Le piston amortisseur 18 est rendu étanche par rapport à la paroi intérieure du cylindre intérieur 11 au moyen de deux jambes d'étanchéité 27, 28 disposés à une certaine distance axiale l'un de l'autre Entre les deux joints 27, 28, le piston amortisseur 18 porte sur son enveloppe extérieur, une rainure annulaire 29 Cette rainure annulaire 29 est en liaison par l'intermédiaire d'un ou plusieurs alésages radiaux 30 dans le cylindre intérieur 11 avec la chambre d'équilibrage 22 Dans le cas o l'on a une sécurité empêchant le piston amortisseur 18 de tourner et dans le cas d'un nombre suffisant d'ouvertures 30, on peut prévoir au lieu de la rainure annulaire 29, une rainure longitudinale s'étendant dans le sens axial sur le pourtour extérieur du piston amortisseur 18 Les ouvertures 30 se trouvent en- dessous du niveau du liquide dans la chambre d'équilibrage 22 En outre, dans la rainure annulaire 29 débouche un trou borgne radial 32, dans lequel à son tour débouche un trou borgne 31 axial réalisé à partir de la face supérieure du piston 181, de telle sorte que la rainure annulaire 29 est en liaison via le canal de liaison formé par les deux trous borgnes 31, 33, avec la chambre de pression supérieure 19 Dans le canal de liaison 31, 32 est disposé un dispositif réglable électriquement 33 pour le réglage de l'amortissement de l'amortisseur, qui est ici représenté symboliquement sous forme d'un étranglement Le dispositif amortisseur 33 est constitué comme un clapet d'étranglement ou de régulation de la pression, pouvant être commandée électriquement En outre, le piston amortisseur 18 est pourvu d'un canal axial de passage 34, sur le parcours duquel est monté un clapet de non retour, qui laisse passer un écoulement de liquide de la chambre de pression inférieure 20 à la chambre de pression supérieure 19. Le mode de fonctionnement de l'amortisseur bi-tube décrit est le suivant: Lorsqu'on bande l'amortisseur (phase de compression) le piston amortisseur 18 se déplace vers le bas, et comme le clapet de non retour 26 est fermé dans la plaque de base 21 du cylindre intérieur 11, le liquide sort de la chambre de pression inférieure 20 par le clapet de non retour ouvert 35 dans le piston amortisseur 18 et passe dans la chambre de pression supérieure 19 La chambre de pression supérieure 19 s'agrandit en fait en bandant l'amortisseur, mais ne peut pas recevoir la totalité du liquide parce que la tige de piston 13 plonge également de façon croissante dans la chambre de pression supérieure 19 L'excès de liquide est comprimé à travers le canal de liaison 31, 32 via le dispositif amortisseur 33 dans la rainure annulaire 29 du piston amortisseur 18 et s'écoule à partir de là, par les ouvertures 30 dans la chambre d'équilibrage 22 Le dispositif amortisseur 33 parcouru par le liquide, est à lui seul, dans le système déterminant pour réaliser l'étranglement du circuit du liquide dans l'amortisseur dans la zone de travail de l'étape de pression. Lorsque l'amortisseur se détend (phase d'étirement) le piston amortisseur 18 se déplace vers le haut, grâce à quoi du liquide est envoyé par le canal de liaison 31, 32 et par le dispositif amortisseur 33 dans la chambre d'équilibrage 22 Dans la chambre de pression inférieur 20, il se produit une succion lors du mouvement vers l'amont du piston amortisseur 18, grâce à quoi s'ouvre le clapet de non retour 26 dans la plaque de fond 21 Du liquide s'écoule alors à partir de la chambre d'équilibrage 22 par le clapet de non retour ouvert 26 dans la chambre de pression inférieure 20 Dans ce cas aussi, le dispositif amortisseur 33 détermine à lui seul dans le système, l'étranglement du circuit du liquide dans l'amortisseur dans la zone de travail de la phase d'étirement Le dispositif amortisseur 33 est parcouru par le courant liquide dans le même sens, aussi bien dans la phase de compression que dans la phase d'étirement et en fait, par du liquide qui est repoussé à partir de la chambre de pression supérieure 19 Lors de la détermination de la longueur axiale du piston amortisseur 18 et lors de la constitution de la rainure annulaire 29 sur son pourtour extérieur, il faut veiller à ce que l'ouverture 30 soit dans chaque phase de la course du piston recouverte par la rainure annulaire 29 La rainure annulaire 29 et par là la distance entre les deux joints d'étanchéité 27, 28 dans le piston amortisseur doit être de cette façon plus grande que la course maximale du piston amortisseur 18. L'amortisseur esquissé à la figure 2 est par rapport à l'amortisseur qui vient d'être décrit, modifié dans la mesure o ici, la traversée par le liquide du dispositif amortisseur 33 s'effectue en sens inverse Ici la rainure annulaire 29 est reliée par un trou borgne 36 radial et un trou borgne 37 axial au canal de passage 34 dans le piston amortisseur 18 Comme à la figure 1, le canal de passage 34 est divisé par une chambre 38 du clapet de non retour 35 en deux sections 341 et 342, la section de canal 341 établissant la liaison vers la chambre de pression inférieure 20 L'embouchure de la section de canal 342 dans la chambre 38 constitue l'ouverture d'admission du clapet de non retour, qui est entourée par un siège de soupape 39 Un organe de soupape 40 est maintenu sur le siège de soupape 39 par un ressort de fermeture de soupape 41 Le trou axial 37 débouche dans la chambre 38 du côté situé en face de l'ouverture d'admission, mais il peut tout aussi bien être réalisé sur la section de canal 341 Il est seulement important que l'embouchure du trou 37 se trouve du côté de la sortie du clapet de non retour 35 Dans le canal de liaison 36, 37, ici dans l'alésage 37, est disposé à son tour le dispositif amortisseur 33. Le mode de fonctionnement de cet amortisseur est le même que celui de l'amortisseur précédemment décrit, mais cependant ici le liquide poussé lors du bandage et de la détente de l'amortisseur circulera toujours à travers le dispositif amortisseur 33, en sortant du canal de passage 34 pour aller vers la rainure annulaire 29, donc exactement en sens inverse par rapport à l'entrée et à la sortie du dispositif amortisseur 33 à la figure 1 Dans ce cas, on suppose que lors de la réalisation du dispositif amortisseur 33 en tant que soupape d'étranglement ou de régulation de pression, celle-ci sera disposée à la figure 1 et à la figure 2, dans la même position de montage dans le piston amortisseur 18 et que l'on échangera seulement les raccords avec l'entrée et la sortie. il REVENDICATIONS ) Amortisseur bi-tube avec une tige de piston à fixer sur le châssis du véhicule, avec un cylindre extérieur à fixer sur l'essieu du véhicule ou sur un bras oscillant de roue directrice, avec un piston amortisseur relié à la tige de piston, guidé de façon à pouvoir coulisser axialement dans le cylindre intérieur, piston qui sépare dans le cylindre intérieur une chambre de pression supérieure remplie de liquide, traversée par la tige de piston d'une chambre de pression inférieure remplie de liquide, avec une chambre d'équilibrage existant entre le cylindre intérieur et le cylindre extérieur, chambre qui est partiellement remplie de liquide, avec un clapet de non retour disposé au fond du cylindre intérieur, clapet qui permet un écoulement de liquide de la chambre d'équilibrage à la chambre de pression inférieure, avec un canal de passage dans le piston amortisseur, canal dans lequel un clapet de non retour est opérationnel dans ce sens d'écoulement dirigé vers la chambre de pression supérieure et avec une conduite de liaison entre la chambre de pression supérieure et la chambre d'équilibrage, qui contient un dispositif déterminant pour l'action d'amortissement, caractérisé en ce que la conduite de liaison ( 31, 32; 36, 37) est guidée par le piston amortisseur ( 18) et le dispositif ( 33) est placé dans le piston amortisseur ( 18). ) Amortisseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le piston amortisseur ( 18) porte dans son enveloppe extérieure, une rainure ( 29) qui est dimensionnée dans le sens axial du piston amortisseur ( 18), de telle façon qu'elle recouvre aussi lors de la course maximale du piston, une ouverture ( 30) dans le cylindre intérieur ( 11) conduisant à la chambre d'équilibrage ( 22) en- dessous de son niveau minimal de liquide et en ce que la conduite de liaison est réalisée sous forme d'alésages de piston ( 31, 32; 36, 37) qui mènent de la rainure ( 29) à la face du piston ( 181) délimitant la chambre de pression supérieure ( 19) ou au canal axial de passage ( 34) sur la face de sortie du clapet de non retour ( 35). ) Amortisseur selon la revendication 2, caractérisé en ce que la rainure est formée comme une rainure annulaire ( 29). ) Amortisseur selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que le point de liaison des alésages de piston ( 36, 37) et du canal de passage ( 34) est la chambre ( 38) remplie de liquide, du clapet de non retour ( 35). ) Amortisseur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le dispositif ( 33) placé dans le piston amortisseur ( 18), déterminant par le degré d'amortissement est constitué comme une soupape d'étranglement ou de régulation de la pression. ) Amortisseur selon la revendication 5, caractérisé en ce que la soupape d'étranglement ou de régulation de la pression peut être commandée, de préférence électriquement.