Brevet FR2828254A1 — publié le 20030207

L'invention concerne un amortisseur comprenant un cylindre rempli de fluide d'amortissement, dans lequel est disposée de manière axialement mobile, une tige de piston avec un piston équipé de soupapes d'amortissement pour les deux directions de mouvement, une chambre de compensation précontrainte en pression étant prévue en combinaison avec les chambres de travail séparées par le piston, et étant pour sa part séparée de l'une des deux chambres de travail par une paroi intermédiaire équipée d'une soupape d'amortissement agissant en supplément de la soupape de piston. Des amortisseurs selon le principe à un seul tube, sont connus depuis fort longtemps. Dans un amortisseur à un seul tube, un volume d'amortissement comprimé, lors de la rentrée de la tige de piston, s'appuie sur une chambre de compensation précontrainte. Il en résulte forcément que la force d'amortissement pouvant être obtenue, est fonction du niveau de pression de la chambre de compensation, parce que dans le cas d'une force plus élevée, le volume comprimé n'est pas refoulé à travers une soupape de piston, mais est, dans le cas extrême, déplacé complètement à l'encontre de la chambre de compensation, ce qui est lié à des forces de suspension élevées. Comme cela a déjà été longuement exposé dans le document DE 38 40 352 Al, un niveau de pression élevé dans la chambre de compensation entraîne des inconvénients considérables. En-dehors des pertes élevées par frottement, il faut tenir compte d'une force de sortie fortement sensible à la température. De ce fait, l'on a déjà mis en #uvre, d'après le document DE 11 50 289 ou 25 51 516 B2, une soupape de fond entre la chambre de travail éloignée de la tige de piston et la chambre de compensation. Suivant la manière dont on présélectionne les forces d'ouverture au niveau de la soupape de fond, il est possible de réduire la précontrainte dans la chambre de compensation. Malgré la mise en #uvre de la soupape de fond, l'on doit améliorer le confort de suspension dans le cas d'un amortisseur à un seul tube. Pour une soupape de fond fermée dans sa position initiale, l'amortissement minimal est déterminé par la force d'ouverture minimum de la soupape de fond. Il en résulte que l'on a certes pu réduire les problèmes de frottement et l'influence de la force de sortie dépendant de la température, mais qu'il n'a pas été possible d'atteindre dans la mesure souhaitée, l'exigence de confort imposée à un amortisseur à un seul tube. Le but de la présente invention consiste à optimiser un amortisseur selon le principe à un seul tube, sur le plan de la force de sortie dépendant de la température et sur le plan du comportement relatif au confort. Conformément à l'invention, ce but est atteint par le fait qu'entre la chambre de compensation et la chambre de travail voisine, en-dehors de la première soupape d'amortissement, dans la paroi intermédiaire, est disposée une seconde soupape d'amortissement agissant en fonction de la vitesse, et dont la force d'amortissement est limitée à une plage de force d'amortissement, à partir de laquelle la première soupape d'amortissement dans la paroi intermédiaire, devient active. L'utilisation de trois soupapes d'amortissement dont la seconde soupape d'amortissement fait office d'élément de commutation pour la première soupape d'amortissement à l'intérieur de la paroi intermédiaire, permet que jusqu'à une vitesse de course de déplacement définie du piston, seule la soupape de piston engendre une force d'amortissement, parce que la section de passage ouverte de la seconde soupape d'amortissement a été choisie d'une grandeur appropriée correspondante. Dans cette plage de force d'amortissement, il est également nécessaire de ne disposer que d'une faible précontrainte dans la chambre de compensation. En cas de nécessité d'une force d'amortissement très élevée, la soupape de piston et la première soupape d'amortissement dans la paroi intermédiaire coopèrent l'une avec l'autre. Globalement, on obtient la possibilité de combinaison d'une faible pression dans la chambre de compensation avec un large éventail de la force d'amortissement. Selon la configuration la plus simple, la seconde soupape d'amortissement agissant en fonction de la vitesse, est formée par une section de passage constante. La section de passage constante est dimensionnée de façon nettement plus grande qu'une section de passage de pré-ouverture connue d'après la littérature, et qui en règle générale est formée par une très petite encoche dans le siège de soupape ou une petite ouverture correspondante dans un disque de recouvrement. Selon un développement conséquent, la section de passage constante fait partie d'une soupape antiretour, de sorte que cette seconde soupape d'amortissement n'est active que dans une seule direction. L'écoulement de retour à partir de la chambre de compensation en direction de la chambre de travail, n'est pas entravé et le risque de cavitation est réduit. Selon un mode de réalisation, la soupape antiretour comprend un disque de soupape avec la section de passage constante, et ce disque de soupape, dans la direction d'ouverture, se soulève d'un siège de soupape. En variante, il est possible que la seconde soupape d'amortissement soit formée par un disque de soupape, qui est précontraint dans la direction d'ouverture par un ressort, et, à partir d'une pression dynamique à l'intérieur de la chambre de travail voisine de la chambre de compensation, est précontraint dans la direction de fermeture. Dans l'optique de l'espace d'implantation disponible, le ressort est formé par une rondelleressort qui commande la liaison de la chambre de travail en direction de la chambre de compensation. Il est ici prévu que la rondelle-ressort vienne s'appuyer sur une surface de siège de soupape et commande la liaison de la chambre de travail vers la chambre de compensation. La rondelle-ressort représente elle-même un disque de soupape. L'invention va être explicitée plus en détail dans la suite au regard de la description des figures des dessins annexés, qui montrent : Fig. 1 une représentation d'ensemble d'un amortisseur, Fig. 2 la paroi intermédiaire en tant que vue éclatée, Fig. 3 la paroi intermédiaire en coupe, Fig. 4 une représentation d'un détail de la figure 3. La figure 1 montre un amortisseur selon le principe à un seul tube, qui comprend une tige de piston 3 axialement mobile, en commun avec un piston 5, à l'intérieur d'un cylindre 7. Pour l'invention, il n'est pas important qu'il s'agisse d'un amortisseur à un ou deux tubes selon le principe de l'amortisseur à un tube, c'est à dire qu'une chambre de compensation se trouve sous une précontrainte en pression. Le piston 5 divise le cylindre 7 en une chambre de travail 9 située du côté tige de piston, et une chambre de travail 11 éloignée de la tige de piston, ces deux chambres de travail étant remplies complètement d'un fluide d'amortissement, en règle générale une huile. Entre les chambres de travail, dans le piston sont réalisées des liaisons ou communications d'écoulement qui représentent des parties de soupapes d'amortissement 13,15. Le volume de la tige de piston qui rentre et sort, est compensé par une chambre de compensation 17. Il est possible qu'un piston de séparation ou d'isolement soit agencé par rapport à une chambre de gaz, ou bien comme dans ce cas, un réservoir de pression tel qu'il est par exemple connu d'après le document DE 198 35 222 Al. Entre la chambre de compensation 17 et la chambre de travail 11 éloignée de la tige de piston, un disque ou une paroi intermédiaire 21 est relié axialement de manière fixe au cylindre 7. Dans la paroi intermédiaire 21 sont réalisées, en plus de la soupape de piston 15, une première soupape d'amortissement 23 active, une seconde soupape d'amortissement 25 agissant en fonction de la vitesse, et une soupape anti-retour 27. Les figures 2 et 3 montrent le mode de construction concret de la paroi intermédiaire 21. Dans la paroi intermédiaire 21 sont réalisés de manière concentrique, deux groupes de canaux de liaison ou de communication 29,31, entre la chambre de travail 11 éloignée de la tige de piston et la chambre de compensation 17. Les canaux de liaison 29 situés radialement à l'intérieur sont recouverts au niveau de leur ouverture de sortie, par au moins un disque de soupape 33, qui forme la première soupape d'amortissement 23. A partir du côté de la chambre de travail 11 éloignée de la tige de piston, sur un siège de soupape 35 repose un disque de soupape 37 qui, selon une première exécution, présente au moins une section de passage constante 39 orientée de manière à être en recouvrement avec les canaux de liaison extérieurs 31. En variante, la section de passage constante peut également être réalisée indépendamment du disque de soupape, directement à l'intérieur du disque ou de la paroi intermédiaire, ou dans la zone de contact de la paroi intermédiaire et de la paroi intérieure du cylindre. Cette section de passage constante 39 est adaptée, quant à sa grandeur, à la soupape de piston 15, de façon telle que pour une vitesse de tige de piston inférieure à une valeur de seuil, de par exemple 1 m/s relativement au mouvement de suspension d'une roue de véhicule, il n'apparaisse pas de force d'amortissement notable au niveau de cette section de passage constante 39, qui forme la seconde soupape d'amortissement 25. Audessus d'une valeur de seuil, il s'établit dans la chambre de travail 11 éloignée de la tige de piston, une pression dynamique qui produit l'ouverture de la soupape d'amortissement 23. Dans le cas d'une variante d'exécution, entre le disque de soupape et le siège de soupape est placée une rondelle-ressort 41 qui agit sur le disque de soupape 37 dans la direction d'ouverture. Il en résulte, comme le laisse entrevoir la figure 4, un interstice 43 entre le disque de soupape et le siège de soupape, qui, à nouveau en-dessous d'une valeur de seuil, laisse s'écouler avec le moins de frottement possible, à travers les canaux de liaison extérieurs 31, le volume de fluide d'amortissement refoulé dans la direction de rentrée de la tige de piston. Si la pression de travail augmente dans la chambre de travail 11 éloignée de la tige de piston, cette pression agit à l'encontre de la force de la rondelle-ressort 41, en produisant la venue en appui de cette rondelle-ressort 41 sur le siège de soupape 35 et la fermeture des canaux de liaison extérieurs 31. La première soupape d'amortissement 23, qui s'ouvre, est ainsi disponible en tant que liaison entre la chambre de travail 11 éloignée de la tige de piston et la chambre de compensation 17. La seconde soupape d'amortissement 25 agit, dans cette variante, comme un commutateur qui d'une part interrompt les canaux de liaison extérieurs 31, mais qui en raison des conditions de pression dans la chambre de travail 11 éloignée de la tige de piston, laisse devenir active la soupape d'amortissement 23. Les deux variantes permettent une précontrainte en pression faible dans la chambre de compensation 17 par rapport à un amortisseur à un seul tube sans soupape supplémentaire dans le disque intermédiaire ou la paroi intermédiaire, ainsi qu'un large éventail de la force d'amortissement dans la direction de rentrée de la tige de piston. Dans la direction de la sortie, le disque de soupape 37 et, le cas échéant, la rondelle-ressort 41, se soulèvent du siège de soupape 35, à l'encontre de la force d'un ressort de fermeture 45 de la soupape anti-retour 27, de sorte que la soupape anti-retour 27 permet l'écoulement en retour de la chambre de compensation 17 vers la chambre de travail 11 éloignée de la tige de piston, avec seulement une faible perte d'étranglement. REVENDICATIONS. 1. Amortisseur comprenant un cylindre rempli de fluide d'amortissement, dans lequel est disposée de manière axialement mobile, une tige de piston avec un piston équipé de soupapes d'amortissement pour les deux directions de mouvement, une chambre de compensation précontrainte en pression étant prévue en combinaison avec les chambres de travail séparées par le piston, et étant pour sa part séparée de l'une des deux chambres de travail par une paroi intermédiaire équipée d'une soupape d'amortissement agissant en supplément de la soupape de piston, caractérisé en ce qu'entre la chambre de compensation (17) et la chambre de travail voisine (11), en-dehors de la première soupape d'amortissement (23), dans la paroi intermédiaire, est disposée une seconde soupape d'amortissement (25) agissant en fonction de la vitesse, et dont la force d'amortissement est limitée à une plage de force d'amortissement, à partir de laquelle la première soupape d'amortissement (23) dans la paroi intermédiaire (21), devient active. 2. Amortisseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la seconde soupape d'amortissement (25) est formée par une section de passage constante (39) . 3. Amortisseur selon la revendication 2, caractérisé en ce que la section de passage constante (39) fait partie d'une soupape anti-retour (27), de sorte que cette seconde soupape d'amortissement (25) n'est active que dans une seule direction. 4. Amortisseur selon la revendication 3, caractérisé en ce que la soupape anti-retour (27) comprend un disque de soupape (37) avec la section de passage constante (39), et ce disque de soupape (37), dans la direction d'ouverture, se soulève d'un siège de soupape (35). 5. Amortisseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la seconde soupape d'amortissement (25) est formée par un disque de soupape (37), qui est précontraint dans la direction d'ouverture par un ressort (41), et, à partir d'une pression dynamique à l'intérieur de la chambre de travail (11) voisine de la chambre de compensation (17), est précontraint dans al direction de fermeture. 6. Amortisseur selon la revendication 5, caractérisé en ce que le ressort est formé par une rondelle-ressort (41) qui commande la liaison de la chambre de travail (11) en direction de la chambre de compensation (17). 7. Amortisseur selon la revendication 6, caractérisé en ce que la rondelle-ressort (41) vient s'appuyer sur une surface de siège de soupape (35) et commande la liaison de la chambre de travail (11) vers la chambre de compensation (17).