Brevet FR2749226A1 — publié le 19971205

L'invention se rapporte à un amortisseur hydropneumatique à pompage automatique avec correction d'assiette intérieure, en particulier pour des véhicules, comportant un cylindre de travail rempli d'un agent amortisseur, soumis à la pression d'au moins un coussin de gaz agencé dans une chambre à haute pression et qui agit à la manière d'un ressort, ledit cylindre de travail étant divisé en deux chambres de travail par un piston de travail porté par une tige de piston creuse et pourvu de soupapes, comportant une pompe à piston entraînée par les mouvements de débattement et transportant de l'huile depuis une chambre à basse pression jusque dans la chambre de travail reliée à la chambre à haute pression, constituée par une chambre de pompage formée par la tige de piston creuse et par une tige de pompage reliée au cylindre de travail. On connaît déjà des amortisseurs hydropneumatiques à pompage automatique (par exemple des documents DE-PS 38 40 790, DE-PS 39 14 385), dans lesquels pendant que le véhicule roule, un agent amortisseur est pompé dans le cylindre de travail par l'intermédiaire de la pompe à piston de l'amortisseur jusqu'à ce que la correction d'assiette du véhicule soit atteinte. Après avoir atteint la correction d'assiette, le cylindre de travail libère une ouverture de régulation de sorte qu'en ayant recours à un court-circuit (by-pass), on évite que la caisse du véhicule soit réglée vers le haut. Pour atteindre la correction d'assiette dès le chargement du véhicule, immédiatement après son démarrage, il est possible de transporter de l'huile dans la chambre de travail par l'intermédiaire d'un accumulateur de pression, lorsque le véhicule est à l'arrêt. Contrairement à la chambre à haute pression et à la chambre à basse pression, l'accumulateur de pression est sollicité par une pression plus élevée, de sorte que lorsque le véhicule est chargé, la tige de piston plonge à l'arrêt dans l'amortisseur et qu'un système de by-pass est ainsi ouvert entre l'accumulateur de pression et la chambre à haute pression. En règle générale, le volume de l'accumulateur de pression est suffisant pour un actionnement unique, de sorte que lorsque le véhicule roule ensuite, il faut de nouveau recharger l'accumulateur de pression au moyen de à la pompe à piston. L'invention a pour objectif de perfectionner un amortisseur avec correction d'assiette intérieure de telle sorte qu'il soit possible de procéder à la correction d'assiette de la caisse du véhicule lorsque le véhicule est à l'arrêt. Pour atteindre cet objectif, il est prévu selon l'invention que l'agent amortisseur se trouvant dans la chambre de pompage soit susceptible d'être sollicité sous pression par un élément d'entraînement. Il est ici avantageux que la pression dans la chambre de pompage soit élevée par l'intermédiaire de l'élément d'entraînement, de sorte qu'en ouvrant les soupapes correspondantes, on effectue une compensation de pression entre la chambre de pompage et la chambre de travail reliée à la chambre à haute pression, et on atteint un correction d'assiette de la caisse du véhicule sans amener de l'huile ou un fluide ou un agent amortisseur. Selon une autre configuration, il est prévu que l'élément d'entraînement soit agencé à l'intérieur de l'amortisseur ou que l'élément d'entraînement soit agencé à l'extérieur de l'amortisseur et qu'il soit relié à la chambre de pompage par l'intermédiaire d'une liaison d'écoulement. Un mode de réalisation avantageux prévoit ici en tant qu'élément d'entraînement une unité à piston-et-cylindre, un fluide étant susceptible d'être comprimé par l'intermédiaire du piston. Une autre configuration prévoit ici que le piston de l'unité à piston-et-cylindre soit entraînée par un excentrique. Il est en outre prévu en tant qu'éléments d'entraînement des unités engendrant de la pression qui se distinguent d'un mode d'entraînement tel que celui de l'unité à piston-et-cylindre. Selon un autre mode de réalisation, l'agent amortisseur est sollicité directement par l'élément d'entraînement ou bien il peut être réalisé de manière à ce que le fluide soit séparé de l'agent amortisseur par un séparateur. Ce dernier mode de réalisation assure la possibilité d'un équipement a posteriori simple puisqu'en prévoyant des raccordements correspondants, les chambres et liaisons qui conduisent l'agent amortisseur sont fermées sur elles-mêmes tandis que par l'intermédiaire d'une possibilité de raccordement correspondante, un élément d'entraînement correspondant peut être monté ultérieurement. Pour parvenir à une séparation correspondante entre le fluide et l'agent amortisseur, il est prévu des séparateurs qui, selon le mode de réalisation, peuvent être réalisés sous forme d'une membrane, d'un piston de séparation ou d'un piston à gradins. De manière favorable du point de vue des techniques de production, ces séparateurs sont montés ici chacun dans la région de la tige de piston. Selon une autre configuration, il est prévu d'intégrer un actionneur dans la tige de piston ou de l'agencer dans le cylindre de travail en tant qu'élément d'entraînement et de le relier à la chambre de pompage par l'intermédiaire d'une liaison dans la tige de pompage. Selon une autre caractéristique, il est prévu que l'élément d'entraînement sollicite une soupape d'admission et de sortie d'une pompe mécanique, formée par la tige de pompage et la chambre de pompage. Pour créer un système global dans un véhicule, il est prévu qu'au moins deux amortisseurs soient interconnectés. De manière avantageuse, les chambres de pompage d'au moins deux amortisseurs sont ici sollicitées sous pression par un élément d'entraînement. Par ailleurs, il est prévu que dans l'unité à piston-et-cylindre, des pistons en nombre correspondant à celui des amortisseurs raccordés sont entraînés par un excentrique. Pour atteindre une compensation de pression entre les conduites et la chambre d'excentrique, il est prévu que l'arbre d'entraînement de l'excentrique soit rendu étanche par rapport à l'atmosphère par l'intermédiaire d'un joint. Des exemples de réalisation préférés de l'invention sont expliqués plus en détail dans les dessins. Ceux-ci montrent: figure 1 un amortisseur avec correction d'assiette intérieure en coupe, figures 2 à 4 un détail des raccordements correspondants de l'unité d'entraînement à la chambre de pompage, figure 5 un amortisseur avec un actionneur intégré dans le cylindre de travail, figure 6 un amortisseur avec un actionneur intégré dans la tige de piston, en coupe, figure 7 deux amortisseurs qui sont sollicités par l'intermédiaire d'une unité d'entraînement commune, figures 8 à 10 une unité d'entraînement dans trois vues, en partie en coupe. L'amortisseur avec correction d'assiette intérieure pour véhicules, tel que représenté à la figure 1, est constitué essentiellement par un cylindre de travail 1 d'amortisseur, dans lequel un piston de travail 18 coulisse à l'extrémité d'une tige de piston 2. Le cylindre de travail 1 est fermé sur un côté par un fond et sur l'autre côté par un couvercle à travers lequel la tige de piston 2 sort de manière étanche vers l'extérieur. Le fond et la tige de piston 2 sont fixés au moyen de dispositifs de fixation sur la caisse du véhicule ou sur l'essieu du véhicule, de manière non représentée. Le cylindre de travail 1 est entouré d'une chambre de compensation annulaire remplie en partie d'huile et en partie de gaz, laquelle est divisée par une paroi intermédiaire en une chambre à haute pression 6 et une chambre à basse pression 5. La chambre à haute pression 6 est divisée par un piston séparateur annulaire 19 en la chambre à haute pression 6 remplie d'agent amortisseur et en la partie 6a remplie de gaz. A l'état non régulé, c'est-à-dire à l'état "non pompé", la même pression règne dans la chambre à basse pression 5 et dans la chambre à haute pression 6. La chambre à basse pression 5 est reliée à la chambre à haute pression 6 par l'intermédiaire de l'évidement 20, de la chambre de travail inférieure 4, de la soupape d'admission 21, de la chambre de pompage 7, de la soupape de sortie 22 et de la chambre de travail 3. La tige de pompage est fixée sur le fond du cylindre de travail 1 et forme une pompe à piston conjointement avec la chambre de pompage 7 de la tige de piston 2 creuse. Pendant le mouvement télescopique de la tige de piston 2 par rapport au cylindre de travail 1, la tige de pompage 8 plonge dans la chambre de pompage 7, de sorte que dans la phase de traction, l'agent amortisseur s'écoule depuis la chambre à basse pression 5 par l'intermédiaire de l'évidement 20 devant la soupape d'admission 21 jusque dans la chambre de pompage 7. Pendant la phase de pression, la soupape d'admission 21 se ferme, et l'agent amortisseur provenant de la chambre de pompage 7 parvient par l'intermédiaire de la soupape de sortie 22 dans la chambre de travail 3 et alimente ainsi la chambre à haute pression 6. A l'arrêt du véhicule, c'est-à-dire que la tige de piston 2 ne se déplace pas par rapport au cylindre de travail, il se produirait un abaissement de la caisse du véhicule au cas o l'on charge le véhicule et o le poids du véhicule augmente, la tige de piston 2 plongeant lentement dans le cylindre de travail 1. On ne peut obtenir un soulèvement de la caisse du véhicule dans cet état qu'en augmentant la pression dans la chambre à haute pression 6. A cet effet, un élément d'entraînement 9 est commuté en supplément, lequel est réalisé à la figure 1 sous forme d'unité à piston et cylindre 11 et qui est relié à la chambre de pompage 7 par l'intermédiaire de la liaison d'écoulement 10. Le piston 10 de l'unité à piston et cylindre 11 comprime et détend en permanence l'agent amortisseur dans la chambre de pompage 7, l'agent amortisseur parvient depuis la chambre à basse pression 5 par l'intermédiaire de l'évidement 20 et de la soupape d'admission 21 dans la chambre de pompage 7 et de là par l'intermédiaire de la soupape de sortie 22 dans la chambre de travail supérieure 3. Puisque la chambre à haute pression 6 est en liaison avec la chambre de travail supérieure 3, le gaz de la chambre à haute pression 6a est précomprimé. Grâce à l'augmentation de pression dans la chambre à haute pression 6, la tige de piston 2 se déplace vers l'extérieur, sans alimentation en agent amortisseur provenant du dehors. A la figure 2 est représentée en détail une tige de piston 2 conjointement avec la chambre de pompage 7, l'élément d'entraînement 9 possédant une alimentation propre en fluide qui est séparée de l'agent amortisseur de l'amortisseur par l'intermédiaire du piston séparateur 13. A la figure 3, il est prévu pour séparer le fluide de l'agent amortisseur un piston séparateur à gradins 14 tandis qu'à la figure 4, la séparation est effectuée par une membrane 15. Ces solutions selon les figures 2 à 4 conviennent pour un montage ultérieur d'une régulation dite "à l'arrêt", l'agent amortisseur forçant dans l'amortisseur le piston séparateur 13, le piston séparateur à gradins 14 ou la membrane 15 à venir en appui sur le côté opposé à la chambre de pompage 7; une sollicitation du piston séparateur 13, du piston séparateur à gradins 14 ou de la membrane 15 n'est possible par l'intermédiaire de la liaison d'écoulement qu'après le montage de l'unité d'entraînement 9. Le montage ultérieur de l'unité d'entraînement 9 requiert toutefois un dispositif de remplissage et de purge 23. Il ressort de la figure 5 un amortisseur dans lequel l'élément d'entraînement 9 est agencé dans le boîtier de l'amortisseur sous la forme d'un actionneur 16. Entraîné par l'élément d'entraînement, le piston séparateur 13 sépare le fluide de l'agent amortisseur de l'amortisseur. La sollicitation de l'agent amortisseur dans la chambre de pompage 7 par l'actionneur 16 est assurée par l'intermédiaire d'une liaison 17 de la tige de pompage 8. A la figure 6, un actionneur 16 est intégré à tige de piston 2. L'actionneur 16 est ici susceptible d'être sollicité par des moyens électriques, pneumatiques ou hydrauliques. Cet actionneur 16 aussi comprime l'agent amortisseur dans la chambre de pompage 7, de sorte qu'une précontrainte de la chambre à haute pression 6 est assurée par l'intermédiaire de la soupape de sortie 22. A la figure 7 sont représentés deux amortisseurs interconnectés pour former un système. Les amortisseurs correspondent en principe à l'exemple de réalisation de la figure 1, l'élément d'entraînement 9 étant relié par une liaison d'écoulement 10 respective avec la chambre de pompage 7 de la tige de piston 2 correspondante. Dans ce mode de réalisation, l'élément d'entraînement 9 est constitué par une unité à piston et cylindre 11 et par un moteur électrique 27. Aux figures 8 à 20, l'élément d'entraînement 9 montré à la figure 7 est représenté en trois vues, en partie en coupe. Le moteur électrique 27 est relié par un arbre à l'arbre d'entraînement 25 de l'unité à piston et cylindre 11. L'arbre d'entraînement 25 entraîne ici directement un excentrique 24 qui, selon son mouvement de rotation, sollicite les pistons 12a et 12b dans le cylindre respectif. La figure 10 montre que l'on peut utiliser le cas échéant des ressorts de rappel pour solliciter les pistons 12a et 12b. Grâce à l'excentrique en révolution, les pistons 12a et 12b sont sollicités en sens inverse, de sorte que dans la chambre intérieure de l'excentrique, le volume du fluide reste constant. L'arbre d'entraînement 25 est rendu étanche par le joint 26, de cette manière la même pression règne dans la chambre intérieure de l'excentrique ainsi que dans les liaisons d'écoulement 10. En évitant des joints sur les pistons, on crée un entraînement à faible friction qui peut se contenter d'une puissance d'autant plus faible, c'est-à-dire d'un petit moteur électrique 27. Puisque l'excentrique 24 est agencé dans la chambre d'excentrique à l'intérieur de la liaison d'écoulement, il est simultanément lubrifié par le fluide, refroidi et soumis ainsi à une faible usure. Liste des numéros de référence 1 cylindre de travail 2 tige de piston 3 chambre de travail 4 chambre de travail chambre à basse pression 6 chambre à haute pression 7 chambre de pompage 8 tige de pompage 9 élément d'entraînement liaison d'écoulement 1 1 ensemble à piston-et-cylindre 12 piston 13 piston séparateur 14 piston à gradins 1 5 membrane 16 actionneur 17 liaison 18 piston de travail 19 piston séparateur annulaire évidement 21 soupape d'admission 22 soupape de sortie 23 dispositif de remplissage et de purge 24 excentrique arbre d'entraînement 26 joint 27 moteur électrique 28 ressort de rappel Revendications 1. Amortisseur hydropneumatique à pompage automatique, avec correction d'assiette intérieure, en particulier pour véhicules, comportant un cylindre de travail (1) rempli d'un agent amortisseur, soumis à la pression d'au moins un coussin de gaz agencé dans une chambre à haute pression (6) et qui agit à la manière d'un ressort, ledit cylindre de travail (1) étant divisé en deux chambres de travail (3, 4) par un piston de travail (18) porté par une tige de piston (2) creuse et pourvu de soupapes (21, 22), comportant une pompe à piston entraînée par les mouvements de débattement et transportant de l'huile depuis une chambre à basse pression (5) jusque dans la chambre de travail (3, 4) reliée à la chambre à haute pression (6), ladite pompe étant constituée par une chambre de pompage (7) formée par la tige de piston (2) creuse et par une tige de pompage (8) reliée au cylindre de travail (1), caractérisé en ce que l'agent amortisseur se trouvant dans la chambre de pompage (7) est susceptible d'être sollicité sous pression par un élément d'entraînement (9). 2. Amortisseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément d'entraînement (9) est agencé à l'intérieur de l'amortisseur. 3. Amortisseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément d'entraînement (9) est agencé à l'extérieur de l'amortisseur et est relié à la chambre de pompage (7) par l'intermédiaire d'une liaison d'écoulement (10). 4. Amortisseur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est prévu en tant qu'élément d'entraînement (9) une unité à piston-et- cylindre (1 1), un fluide étant susceptible d'être comprimé par l'intermédiaire du piston (12). 5. Amortisseur selon la revendication 4, caractérisé en ce que le piston de l'unité à piston-et-cylindre (1 1) est entraîné par un excentrique (24). l1 6. Amortisseur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est prévu en tant qu'éléments d'entraînement (9) des unités engendrant de la pression qui se distinguent d'un mode d'entraînement tel que celui d'une unité à piston-et-cylindre. 7. Amortisseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'agent amortisseur est sollicité directement par l'élément d'entraînement (9). 8. Amortisseur selon la revendication 4, caractérisé en ce que le fluide est séparé de l'agent amortisseur par un séparateur. 9. Amortisseur selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il est prévu en tant que séparateur une membrane (15), un piston de séparation (13), un piston à gradins (14), etc. 10. Amortisseur selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'un actionneur (16) est intégré dans la tige de piston (2) en tant qu'élément d'entraînement (9). 11. Amortisseur selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'un actionneur (16) est agencé dans le cylindre de travail (1) en tant qu'élément d'entraînement (9) et est relié avec la chambre de pompage (7) par l'intermédiaire d'une liaison (17) dans la tige de pompage (8). 12. Amortisseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément d'entraînement (9) sollicite une soupape d'admission et de sortie (21, 22) d'une pompe mécanique, formée par la tige de pompage (8) et la chambre de pompage (7). 13. Amortisseur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins deux amortisseurs sont interconnectés pour former un système. 14. Amortisseur selon la revendication 13, caractérisé en ce que les chambres de pompage (7) d'au moins deux amortisseurs sont sollicitées sous pression par un élément d'entrainement (9). 15. Amortisseur selon la revendication 5, caractérisé en ce que dans l'unité à piston-et-cylindre (11), des pistons (12a, 12b) en nombre correspondant à celui des amortisseurs raccordés, sont entraînés par un excentrique (24). 16. Amortisseur selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'arbre d'entraînement (25) de l'excentrique (24) est rendu étanche par rapport à l'atmosphère par l'intermédiaire d'un joint (26).