Brevet FR2819565A1 — publié le 20020719

L'invention concerne un amortisseur télescopique comprenant un tube de pression rempli d'un fluide d'amortissement, dans lequel est disposé de manière axialement mobile, une tige de piston, le tube de pression étant guidé de manière axialement coulissante dans un tube intermédiaire et une chambre annulaire entre le tube de pression et le tube intermédiaire étant également remplie avec le fluide d'amortissement, une liaison d'écoulement de fluide existant entre le tube de pression et la chambre annulaire, et une chambre de compensation absorbant le volume refoulé par les pièces pouvant se déplacer de manière télescopique l'une par rapport à l'autre. Dans les amortisseurs conventionnels, la longueur de la course pour la tige de piston est déterminée par la longueur du tube de pression diminuée d'une longueur morte pour une soupape de fond ou une chambre de compensation. Notamment dans le cas de voitures de tourisme, le volume du coffre ne doit pas être restreint par un dôme pour l'amortisseur. Des amortisseurs montés en position couchée sont souvent liés à des modes de construction d'essieu défavorables. D'après le document DE-GM 1 995 279, on connaît un amortisseur télescopique, qui comprend un tube de pression dans lequel peut coulisser axialement une tige de piston. Le tube de pression peut coulisser axialement par rapport à un cylindre intermédiaire qui forme, avec un tube-réservoir, une chambre de compensation. Sur le tube de pression existent des moyens de butée dans la direction de traction et la direction de compression, qui, à partir de la position de rentrée ou de sortie maximale du piston dans le tube de pression, lors de la poursuite du mouvement de 2 2819565 rentrée ou de sortie, entraînent par complémentarité de forme, le cylindre intermédiaire, en permettant ainsi d'obtenir une longueur de course qui est nettement plus grande que celle d'un amortisseur conventionnel. Un inconvénient de cet amortisseur spécial, peut résider dans le fait que dans une zone centrale de la course, il n'existe pas d'association obligatoire entre la tige de piston, le tube de pression et le cylindre intermédiaire. En fonction des conditions de frottement, il s'établit une constellation de positions de course, indéfinie, des parties constitutives citées. Il peut par exemple se produire le positionnement suivant, à savoir que la tige de piston a déjà atteint sa position finale dans le tube de pression, alors que le tube de pression est encore rentré au maximum dans le cylindre intermédiaire. D'autre part, il se peut que la tige de piston soit encore rentrée au maximum dans le tube de pression, mais que le tube de pression ait déjà atteint sa position de sortie maximale par rapport au cylindre intermédiaire. A travers la soupape d'amortissement dans l'amortisseur, est toujours refoulé le volume de fluide d'amortissement de rentrée ou de sortie. Si l'on ne définit pas lequel des organes télescopiques rentre, alors on ne définit pas non plus quelle force d'amortissement agit relativement à une position de course déterminée. Le but de la présente invention consiste à réaliser un amortisseur télescopique, qui garantit dans chaque position de la course, une association sans équivoque possible des positions de course des différents organes télescopiques. 3 2819565 Conformément à l'invention, ce but est atteint grâce au fait que la chambre annulaire formée par le tube de pression et le tube intermédiaire, et le tube de pression sont isolés hydrauliquement de la chambre de compensation. L'avantage essentiel de l'invention réside dans le fait qu'il existe une relation obligatoire, commandée hydrauliquement, entre les mouvements de la tige de piston et du tube de pression, de sorte que les volumes de fluide de pression s'écoulant à travers les soupapes d'amortissement sont également prescrits. Il est ici prévu que le tube de pression présente à l'extrémité, un fond dans lequel est placée une soupape de fond active dans la direction de rentrée de la tige de piston. Dans la direction de rentrée, sur un piston, peuvent être actives une soupape d'amortissement et la soupape de fond. Selon une autre configuration avantageuse, dans le parcours d'écoulement de la chambre annulaire vers le tube de pression, est disposée une soupape d'amortissement qui produit une force d'amortissement lors d'un mouvement de sortie du tube de pression. Un mouvement de sortie du tube de pression est par principe lié à un mouvement de sortie de la tige de piston qui peut comporter un piston avec une soupape d'amortissement. Lors d'un mouvement de sortie du piston, une chambre de travail, côté tige de piston, est comprimée, la pression ou compression prenant appui sur un guidage de tige de piston lié au tube de pression. La force de pression est toutefois transmise au fluide d'amortissement dans la chambre annulaire entre le tube intermédiaire et le tube de pression, qui s'écoule dans la chambre de travail éloignée de la tige de piston. A 4 2819565 l'aide de la soupape d'amortissement, on obtient une force d'amortissement supplémentaire qui se superpose de manière additionnelle à celle de la soupape d'amortissement dans le piston. Il en résulte, relativement à la vitesse de sortie de la tige de piston, une différence de pression moindre au niveau des soupapes d'amortissement respectives, et ainsi une sollicitation moindre au niveau des soupapes d'amortissement. Pour permettre de laisser agir de manière ciblée les soupapes d'amortissement, avec la soupape d'amortissement est montée en parallèle une soupape anti-retour, et avec la soupape de fond est également montée en parallèle une soupape anti-retour. Selon une configuration avantageuse, le fond reçoit la soupape de fond et la soupape d'amortissement. Il s'est avéré avantageux que la soupape de fond et la soupape antiretour agissant du tube de pression vers la chambre annulaire, soient disposées dans le fond, et que la soupape d'amortissement agissant de la chambre annulaire vers le tube de pression soit disposée dans un tronçon de piston en-dehors du tube de pression. Par ailleurs, la soupape antiretour montée en parallèle avec la soupape d'amortissement, peut interagir avec le tronçon de piston. Ainsi, l'espace occupé par le tronçon de piston est exploité de manière optimale par les soupapes. D'après une variante de réalisation, dans le fond est fixé un tenon de serrage pour au moins un disque de soupape de la soupape de fond, le tenon de 2819565 serrage fixant un moyen de serrage pour au moins un disque de soupape de la soupape d'amortissement agissant de la chambre annulaire vers le tube de pression. La soupape de fond et la soupape d'amortissement peuvent être mises en précontrainte de manière séparée. Dans l'optique d'obtenir une courbe caractéristique d'amortissement progressive, dans le tube de pression est disposé un élément élastique de butée de traction. En variante ou en supplément, le mouvement de sortie de suspension du tube de pression est limité par une butée de traction. Par ailleurs, il peut être prévu qu'un piston d'isolement du tube de pression vers la chambre de compensation forme une partie du fond dans le tube de pression. Cette mesure permet d'obtenir un piston d'isolement très stable, qui est notamment intéressant sur le plan de la sécurité de fabrication, puisque dans le cas d'une pièce séparée, il faut toujours veiller à ce qu'elle ne soit pas oubliée lors du montage. L'invention va être explicitée plus en détail dans la suite, au regard des dessins annexés, qui montrent: Fig. 1 une représentation de principe de l'amortisseur télescopique en position extrême de rentrée, Fig. 2 l'amortisseur télescopique en position extrême de sortie, Fig. 3 une vue de détail formée du fond avec la soupape de fond. 6 2819565 Les figures 1 et 2 montrent un amortisseur télescopique 1, qui comprend un tube de pression 3 dans lequel est disposée de manière axialement mobile, une tige de piston 5 avec un piston 7 divisant le tube de pression en une chambre de travail 9 située du côté tige de piston, et une chambre de travail 11 éloignée de la tige de piston. Exception faite de soupapes de piston 13; 15 pour le sens de rentrée et le sens de la sortie, les chambres de travail sont isolées hydrauliquement. Le tube de pression 3 est guidé de manière axialement mobile dans un tube intermédiaire 17, un guidage de tige de piston 19 étant lié de manière fixe au tube de pression. En ce qui concerne les figures 1 et 2, il s'agit d'esquisses de principe, de sorte que pour des raisons de clarté d'ensemble, on a renoncé à la représentation détaillée du guidage de tige de piston avec ses éléments d'étanchéité et ainsi de suite. A l'extrémité du tube de pression est fixé un fond 21 qui présente un tronçon de piston 23 situé radialement à l'extérieur du tube de pression et qui est guidé dans le tube intermédiaire. Le tube intermédiaire, le tube de pression et le tronçon de piston définissent une chambre annulaire 25 qui est fermée à son extrémité, par un guidage de tube de pression 26. Le tube de pression en totalité et la chambre annulaire en totalité sont remplis d'un fluide d'amortissement incompressible. Pour assurer un écoulement de fluide d'amortissement de la chambre de travail éloignée de la tige de piston, vers la chambre annulaire, l'on dispose d'une soupape de fond 27. En parallèle à la soupape de fond, est montée une soupape anti-retour 29, qui pour une soupape de fond ouverte prend sa position fermée. Un piston d'isolement 31 ferme les chambres de travail 9, 11 et la chambre annulaire 25 par rapport à 7 2819565 une chambre de compensation 33. La chambre de compensation est remplie d'un gaz comprimé et s'étend entre le réservoir 35 et le tube intermédiaire 17. A l'extrémité inférieure du tube intermédiaire est prévue une ouverture de liaison 37, qui relie la part de volume de la chambre de compensation dans le tube intermédiaire, à la part de volume dans le réservoir. Dans le tronçon de piston sont en outre prévues une soupape d'amortissement 39 pour un écoulement du fluide d'amortissement de la chambre annulaire vers la chambre de travail 11 éloignée de la tige de piston, et une soupape anti-retour 41 montée en parallèle à cette soupape d'amortissement. Ces deux soupapes sont à mettre en euvre de manière optionnelle et ne sont en aucun cas absolument nécessaires pour le bon fonctionnement de l'amortisseur télescopique. Lors d'un mouvement de rentrée de la tige de piston 5, par exemple à partir de la position de la tige de piston selon la figure 2, le volume de rentrée du piston est refoulé hors de la chambre de travail 11 éloignée de la tige de piston. Conformément à l'augmentation de l'espace annulaire dans la chambre de travail 9, du fluide d'amortissement s'écoule à travers la soupape de piston 13 dans la chambre de travail 9 située du côté de la tige de piston, une force d'amortissement étant engendrée à cette occasion. La part de volume correspondant au volume de la tige de piston rentrante s'écoule à travers la soupape de fond 27 et la soupape anti-retour 41, dans la chambre annulaire 25 totalement remplie. Pour une amenée supplémentaire de fluide d'amortissement, la colonne d'huile augmente dans la chambre annulaire 25, ce qui produit une rentrée supplémentaire du tube de pression dans le tube intermédiaire 17. Le tube de pression et la 8 2819565 tige de piston se déplacent relativement l'un par rapport à l'autre, en fonction de la section transversale A. de la tige de piston par rapport celle Aannul de la chambre annulaire, mais en commun dans le tube intermédiaire 17 en direction de la chambre de compensation. La totalité du volume dans la chambre annulaire et dans le tube de pression reste dans ce complexe de l'amortisseur télescopique. Le piston d'isolement empêche une évacuation vers la chambre de compensation. La pression dans la chambre de compensation doit être suffisamment élevée pour que le fond 21 puisse prendre appui sur le coussin de gaz, de manière à ce qu'il puisse s'établir une force d'amortissement au niveau du piston et de la soupape de fond. Il est également possible de prévoir que la soupape de piston 13 soit réalisée en tant que simple soupape anti-retour, qui n'engendre pas de force d'amortissement. Lors d'un mouvement de sortie de la tige de piston, par exemple à partir de la position de rentrée maximale de la tige de piston selon la figure 1, le fluide d'amortissement est comprimé dans la chambre de travail 9 située du côté de la tige de piston, et est refoulé à travers la soupape de piston 13, dans la chambre de travail 11 éloignée de la tige de piston. Sur le côté inférieur du guidage de tige de piston 19, il s'établit une force de pression qui est transmise au tube de pression 3 et produit un mouvement du tube de pression. En conséquence, le volume enfermé dans la chambre annulaire 25 est également comprimé, parce que la colonne de fluide d'amortissement s'appuie sur le guidage de tube de pression 26. Le fluide d'amortissement refoulé de la chambre annulaire par le tronçon de piston 23, s'écoule à travers la soupape d'amortissement 39 et la soupape anti- retour 29 ouverte 9 2819565 dans le fond 21, vers la chambre de travail 11 éloignée de la tige de piston. La force d'amortissement globale de l'amortisseur télescopique dans la direction de sortie est ainsi constituée par la somme des forces d'amortissement dans le piston et la soupape d'amortissement 39. Globalement, il est donc possible de réduire la chute de pression au niveau des soupapes d'amortissement intéressées. Cette mesure présente l'avantage de permettre de dimensionner plus faiblement les pièces constitutives des soupapes d'amortissement, et permet par exemple également de minimiser le risque de fuites au niveau de joints d'étanchéité. Par ailleurs, cela permet également de réduire la force de poussée de sortie en raison de la pression dans la chambre de compensation. La force d'amortissement de la soupape d'amortissement 39 agit à l'encontre de la force de poussée de sortie. Pour être complet, il est possible, en variante ou en combinaison, de disposer dans le tube de pression et dans la chambre annulaire, une butée de traction élastique 43; 45. Les forces des butées de traction peuvent également être adaptées de manière à ce que l'une des butées de traction soit active un peu avant l'autre. Il est également possible de réaliser l'une des butées de traction de manière à ce qu'elle ait une action hydraulique, et l'autre butée de traction de façon à ce qu'elle présente uniquement une force élastique de ressort. Cela permet de concrétiser des modes de construction plus simples relativement à une butée de traction mécanique-hydraulique. La figure 3 montre une configuration concrète du fond 21. Dans une zone centrale relativement au tube de pression 3, sont disposées la soupape de fond 27 et la soupape anti-retour 29. La soupape anti-retour 2819565 dispose d'un disque de soupape connu en soi, chargé ou précontraint par un ressort de fermeture. En ce qui concerne la soupape de fond, on utilise au moins un disque de soupape 47 qui est précontraint contre le fond par un tenon de serrage 49. Le tenon de serrage pour sa part positionne des disques de soupape 51 pour la soupape d'amortissement 39, un moyen de serrage 53, ici un écrou de serrage, fixant axialement les disques de soupape. Sur cette représentation agrandie, la soupape anti- retour 41 est également réalisée selon un mode de construction consistant en un simple disque anti-retour en combinaison avec un ressort de fermeture, le disque de soupape s'appuyant sur le tronçon de piston 23. Pour l'écoulement du fluide d'amortissement de la chambre de travail 11 éloignée de la tige de piston, à travers la soupape d'amortissement 27, dans le tronçon de piston 23, puis ensuite dans la chambre annulaire 25, l'on dispose de canaux de passage 59, qui présentent des liaisons de contournement 57 dans la direction d'ouverture, vers la soupape anti- retour 41. Pour l'écoulement du fluide d'amortissement de la chambre annulaire 25 à travers la soupape d'amortissement 39, dans la chambre de travail 11 éloignée de la tige de piston, il existe également une liaison de contournement 57 en vue de contourner hydrauliquement la soupape anti- retour 41. De ce fait les canaux de passage 55; 59 peuvent se situer sur un cercle de répartition commun en vue d'exploiter favorablement l'espace radial étroit de la chambre annulaire ou du tronçon de piston 23. A l'inverse du mode de réalisation selon les figures 1 et 2, le piston d'isolement 31 forme une pièce distincte dans le cas de la figure 3. En raison de la pression dans la chambre de compensation, le piston il 2819565 d'isolement sera certes en appui permanent contre le fond 21 ou, dans ce cas, contre l'extrémité inférieure du tenon de serrage, mais cela permet toutefois d'éviter que d'éventuelles forces transversales agissant sur le5 tube de pression, soient transmises au piston d'isolement. 12 2819565 REVENDICATIONS. 1. Amortisseur télescopique comprenant un tube de pression rempli d'un fluide d'amortissement, dans lequel est disposé de manière axialement mobile, une tige de piston, le tube de pression étant guidé de manière axialement coulissante dans un tube intermédiaire et une chambre annulaire entre le tube de pression et le tube intermédiaire étant également remplie avec le fluide d'amortissement, une liaison d'écoulement de fluide existant entre le tube de pression et la chambre annulaire, et une chambre de compensation absorbant le volume refoulé par les pièces pouvant se déplacer de manière télescopique l'une par rapport à l'autre, caractérisé en ce que la chambre annulaire (25) formée par le tube de pression (3) et le tube intermédiaire (17), et le tube de pression (3) sont isolés hydrauliquement de la chambre de compensation (33). 2. Amortisseur télescopique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le tube de pression (3) présente à l'extrémité, un fond (21) dans lequel est placée une soupape de fond (27) active dans la direction de rentrée de la tige de piston (5). 3. Amortisseur télescopique selon les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que dans le parcours d'écoulement de la chambre annulaire (25) vers le tube de pression (3), est disposée une soupape d'amortissement (39) qui produit une force d'amortissement lors d'un mouvement de sortie du tube de pression (3). 13 2819565 4. Amortisseur télescopique selon les revendications 2 et 3, caractérisé en ce qu'avec la soupape d'amortissement (39) est montée en parallèle une soupape antiretour (41) et avec la soupape de fond (27) une soupape anti-retour (29). 5. Amortisseur télescopique selon les revendications 2 et 3, caractérisé en ce que le fond (21) reçoit la soupape de fond (27) et la soupape d'amortissement (39). 6. Amortisseur télescopique selon la revendication 5, caractérisé en ce que la soupape de fond (27) et la soupape anti-retour (29) agissant du tube de pression (3) vers la chambre annulaire (25), sont disposées dans le fond (21), et la soupape d'amortissement (39) agissant de la chambre annulaire (25) vers le tube de pression (3) est disposée dans un tronçon de piston (23) en-dehors du tube de pression (3). 7. Amortisseur télescopique selon les revendications 4 et 6, caractérisé en ce que la soupape anti-retour (41) montée en parallèle avec la soupape d'amortissement (39), interagit avec le tronçon de piston (23). 8. Amortisseur télescopique selon la revendication 5, caractérisé en ce que dans le fond (21) est fixé un tenon de serrage (49) pour au moins un disque de soupape (47) de la soupape de fond (27), le tenon de serrage (49) fixant un moyen de serrage (53) pour au moins un disque de soupape (51) de la soupape d'amortissement (39) agissant de la chambre annulaire (25) vers le tube de pression (3). 14 2819565 9. Amortisseur télescopique selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que dans le tube de pression (3) est disposé une butée de traction (45). 10. Amortisseur télescopique selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le mouvement de sortie de suspension du tube de pression (3) est limité par une butée de traction(43). 11. Amortisseur télescopique selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'un piston d'isolement du tube de pression (3) vers la chambre de compensation (33) forme une partie du fond (21) dans le tube de pression (3).