Brevet FR2845447A1 — publié le 20040409

L'invention concerne un amortisseur d'oscillations avec une butée de pression hydromécanique, comprenant un cylindre rempli d'un fluide amortisseur dans lequel une tige de piston est agencée axialement 5 mobile conjointement avec un premier piston qui subdivise le cylindre en une première chambre de travail et en une deuxième chambre de travail, dans lequel, à partir d'une plage de course définie, un deuxième piston est entraîné par le mouvement de la tige de piston, deuxième piston qui est équipé d'une valve en disque qui sépare une troisième 10 chambre de travail de la deuxième chambre de travail et qui est sollicité par un ressort de rappel en direction de la tige de piston. On connaît du document DE 198 29 765 Al une unité à piston-etcylindre comportant une butée de pression hydromécanique dans 15 laquelle un deuxième piston est déplacé par un prolongement rigide de la tige de piston à l'encontre d'un ressort de rappel lors d'un mouvement de rétraction de la tige de piston à partir d'une position de course définie. Le deuxième piston est guidé à l'intérieur d'un cylindre sous pression qui présente un certain nombre de liaisons d'étranglement avec 20 la chambre de travail voisine et qui est monté de façon stationnaire sur un corps de valve au fond de l'amortisseur d'oscillations. Lors d'un mouvement de rétraction normal, seules les liaisons d'étranglement entre le deuxième piston et le fond du cylindre sous 25 pression génèrent une force d'amortissement. Uniquement en cas de pointes de force d'amortissement, qui sont supérieures à une valeur seuil, une valve en disque s'ouvre à l'intérieur du piston séparateur. On peut utiliser une telle butée de pression de façon judicieuse uniquement dans un camion poids-lourd ou dans un autre engin dans lequel on doit 30 obtenir un effet extrême de la butée de pression. D au principe, une courbe caractéristique d'amortissement en forme de parabole s'établit pour une butée de pression de section d'étranglement fixe. Cependant, dans une voiture particulière classique, on ne peut pas adapter cette courbe caractéristique d'amortissement de façon judicieuse. Soit la 35 force d'amortissement qui se produit à des vitesses faibles de la tige de piston est trop petite, tout comme la force d'amortissement maximale dans la plage envisagée, soit la force d'amortissement convient pour des vitesses d'amortissement faibles, mais elle est beaucoup trop élevée à des vitesses plus élevées du piston. De plus, lors d'une utilisation dans une voiture particulière classique, 5 un inconvénient est que le point d'intervention de la butée de pression hydraulique se fait nettement ressentir. On peut certes prévoir des gorges d'entrée pour le deuxième piston qui forment un by-pass sur un certain trajet de la course du piston séparateur, mais son action est également limitée. L'objectif sous-jacent à la présente invention est de réaliser une butée de pression hydraulique, dans laquelle se présente une transition en douceur entre la plage de course normale et la plage d'intervention de la butée de pression et on a au moins la possibilité de réaliser une courbe 15 caractéristique d'amortissement dégressive de la butée de pression. Conformément à l'invention, cet objectif est atteint en ce que le mouvement de la tige de piston agit sur le deuxième piston via un ressort de transmission et repousse la totalité du fluide amortisseur 20 refoulé hors de la troisième chambre de travail à travers la valve en disque du deuxième piston jusque dans la deuxième chambre de travail. Grâce à la mise en place du deuxième piston purement sous forme de valve en disque, la butée de pression hydraulique peut être adaptée de 25 façon très précise aux exigences, en particulier pour une voiture particulière amortie de façon confortable. Pour la plage de course en cas de faible chargement faible, la force d'amortissement du premier piston suffit. Uniquement à partir d'un état de chargement défini, la force d'amortissement du deuxième piston s'ajoute. On a la possibilité 30 d'adapter mieux la courbe caractéristique d'amortissement du premier piston à un comportement de confort, car le deuxième piston atteint un amortissement initial notable déjà à des vitesses d'écoulement faibles par l'utilisation d'une valve en disque, et ceci sans devenir trop dur à des vitesses d'écoulement élevées. l'égard d'une application harmonieuse de la force d'amortissement, il est judicieux qu'au moins à partir d'une course définie de la tige de piston, la force élastique du ressort de transmission après transmission au deuxième piston est supérieure à la force élastique du ressort de 5 rappel. Sinon, il peut se produire l'effet que pour un ressort de transmission très souple, c'est tout d'abord la longueur du ressort de transmission comprimé à bloc qui est atteinte et un mouvement du deuxième piston commence seulement ensuite. Un avantage tout particulier est qu'il est possible que l'amortisseur d'oscillations comporte un piston séparateur qui sépare une chambre de compensation de la troisième chambre de travail, le ressort de rappel prenant appui sur le piston séparateur. Le deuxième piston prend appui pratiquement sur la pression dans la chambre de compensation qui peut 15 être générée par un coussin de gaz ou par un ressort de précontrainte. Cette pression est transmise à la troisième chambre de travail. Pour une position définie du ressort de rappel même lorsque le premier piston se déplace en direction de déploiement, on prévoit que le piston 20 séparateur comporte un blocage de force de traction pour le ressort de rappel, de sorte que l'extrémité du ressort de rappel tournée vers le piston séparateur exécute toujours un mouvement synchrone avec le piston séparateur. cet effet, le blocage de force de traction est formé avantageusement par une portion de surface en forme de champignon du piston séparateur, laquelle est engagée par l'arrière par une spire du ressort de rappel. Le ressort de transmission est à son tour relié au deuxième piston indépendamment de sa position. Le piston séparateur, le ressort de rappel et le ressort de transmission peuvent être pré-assemblés sous forme d'unité structurelle indépendamment des autres composants de l'amortisseur d'oscillations. Pour le choix du matériau du ressort de transmission, on a diverses possibilités. Ainsi, il peut être judicieux que le ressort de transmission soit formé par un corps élastomère. En particulier lors d'un ressort de transmission très souple, à l'égard d'un bon guidage radial, il est judicieux que le deuxième piston comprenne une douille de guidage pour le ressort de transmission. De plus, on peut prévoir que le deuxième piston comporte un clapet 10 anti-retour qui s'ouvre en direction de la troisième chambre de travail. Ainsi, on empêche que lors d'une fréquence d'amortissement élevée, la troisième chambre de travail ne puisse pas recevoir suffisamment vite le fluide amortisseur. Selon un autre développement structurel, la valve en disque et le clapet anti-retour sont serrés par un moyen de fixation sur le deuxième piston, le moyen de fixation comprenant un blocage axial pour le ressort de rappel. Le premier piston demande seulement de faibles précautions d'adaptation car le ressort de transmission prend appui sur une plaque d'appui pour au moins un disque de valve du premier piston. Pour que la plaque d'appui n'ait pas d'effet négatif sur une courbe 25 caractéristique d'amortissement désirée des deux pistons, on prévoit que la plaque d'appui soit pourvue d'un certain nombre d'ouvertures de passage pour une liaison non étranglée entre la deuxième chambre de travail et les valves dans le premier piston. L'invention sera décrite plus en détail en se rapportant à la description qui suit de la figure. La figure unique montre un amortisseur d'oscillations 1 du type structurel à tube unique qui comprend un cylindre 3 qui est refermé sur un côté par un fond 5 et par un guidage de tige de piston 7. Le guidage de tige de piston centre une tige de piston 9 axialement mobile sur laquelle est fixé un premier piston 11. Le premier piston subdivise le cylindre 3 rempli de fluide amortisseur en une première et en une 5 deuxième chambre de travail 13; 15, des liaisons d'écoulement 17; 19 étant réalisées à l'intérieur du premier piston dont les ouvertures de sortie sont recouvertes en alternance par au moins un disque de valve 21; 23. Au moins en direction de la deuxième chambre de travail, une plaque d'appui 22 est associée au disque de valve, laquelle dispose 10 d'ouvertures de passage 24 sans étranglement. Lors d'un mouvement de la tige de piston, les liaisons d'écoulement 17; 19 génèrent conjointement avec les disques de valve 21; 23 une force d'amortissement en direction de rétraction et de déploiement de la tige de piston. Entre le fond 5 et le premier piston 11 est agencé un deuxième piston 25 mobile axialement qui se centre directement sur la paroi intérieure du cylindre 3. Ce deuxième piston sépare la deuxième chambre de travail 15 vis-à-vis d'une troisième chambre de travail 27 remplie 20 également de fluide amortisseur. Des liaisons d'écoulement 29 sont réalisées à l'intérieur du deuxième piston selon le principe structurel du premier piston. Au moins un disque de valve 31 est précontraint sur des ouvertures de sortie des liaisons d'écoulement en direction du premier piston. Indépendamment de ces liaisons d'écoulement, on prévoit au 25 moins une liaison de compensation de pression 33 faisant partie d'un clapet anti-retour 35 qui s'ouvre en direction du premier piston lors d'un mouvement du piston. la troisième chambre de travail se raccorde une chambre de 30 compensation 37 pour le volume de rétraction et de déploiement de la tige de piston, dans laquelle on prévoit au choix un coussin de gaz ou un ressort de compression. Entre la troisième chambre de travail et la chambre de compensation est agencé un piston séparateur 39. Par conséquent, la même pression momentanée règne dans la troisième 35 chambre et dans la chambre de compensation. Au-dessus du deuxième piston 25 est agencé un ressort de transmission 41 qui est retenu radialement par une douille de guidage 43. La longueur détendue du ressort de transmission 41 dépend du véhicule, et dans une position normale définie, il n'y a par principe pas encore de 5 contact entre le ressort de transmission et la plaque d'appui du premier piston. Uniquement à partir d'une certaine course de débattement rentrant, le mouvement de la tige de piston agit sur le deuxième piston via le ressort de transmission. Le ressort de transmission peut être réalisé sous forme de ressort de compression hélicodal mais également 10 par un corps élastomère 45 et il est toujours relié au deuxième piston indépendamment de la position de celui-ci. Cependant, on peut également prévoir que le ressort de transmission soit relié par exemple en permanence à la plaque d'appui 22 d'un autre composant côté tige de piston. Entre le premier piston et le piston séparateur est agencé un ressort de rappel 47. Le deuxième piston 25 et le ressort de rappel 47 forment une butée de pression hydromécanique 48. En supplément, le piston séparateur dispose d'un blocage de force de traction 49 qui est formé 20 par une portion de surface 51 en forme de champignon qui est engagée par l'arrière par une spire du ressort de rappel. L'autre extrémité du ressort de rappel 47 attaque le deuxième piston, et un moyen de fixation 53 qui serre le clapet anti-retour 35 et la valve en disque 31 sur le deuxième piston comprend un blocage axial 55 pour le ressort de 25 rappel du fait qu'une spire finale attaque en coopération de formes la périphérie du moyen de fixation. Lors d'un mouvement de rétraction de la tige de piston, celle-ci agit via la plaque d'appui 22 du premier piston, à partir d'une position de course 30 définie, sur le ressort de transmission 41/45. Le ressort de transmission prend appui à son tour contre le deuxième piston 25 qui est retenu par le ressort de rappel 47 et par une chute de pression entre la troisième et la deuxième chambre de travail 27; 15. Cette force correspond à son tour à la force dans la chambre de compensation. 35 L'essentiel pour l'effet de la butée de pression hydromécanique 25; 47, c'est l'adaptation entre le ressort de transmission 41; 45, la valve en disque 29; 31 du deuxième piston et le ressort de rappel 47. Judicieusement, au moins à partir d'une position de course définie de la 5 tige de piston, la force élastique du ressort de transmission 41; 45 est supérieure à la force élastique du ressort de rappel 47, car sinon le ressort de transmission serait comprimé à bloc et ensuite un mouvement de rétraction synchrone du premier et du deuxième piston aurait lieu. Dans une telle conception des forces élastiques, on ne 10 profiterait que de façon incomplète des avantages fonctionnels du deuxième piston 25. De plus, la force élastique du ressort de rappel 47 par rapport au ressort de transmission 41; 45 ne doit pas être conçue trop faible. Lors d'un 15 mouvement à haute fréquence de la tige de piston d'une course jusqu'à la position de niveau envisagée, il pourrait se produire l'effet que malgré l'utilisation du clapet anti-retour, le deuxième piston ne peut pas suivre le mouvement de la tige de piston en direction de déploiement. Ceci mènerait à ce que le deuxième piston se déplace, conjointement 20 avec le ressort de transmission, relativement loin en direction du piston séparateur et que le point d'intervention du ressort de transmission serait déporté en direction du piston séparateur. Lors d'un mouvement de la tige de piston autour de la position de 25 niveau ou en direction de déploiement, uniquement les disques de valve 23 agissent conjointement avec les ouvertures de passage 17 dans le premier piston 11, grâce à quoi il s'établit une faible force d'amortissement agréable pour les occupants du véhicule. La suspension d'un véhicule plus chargé s'enfonce plus profondément, ce 30 pourquoi le ressort de transmission est chargé par le mouvement de la tige de piston. Le deuxième piston 25 avec sa valve en disque 29; 31 agit alors également, ce pourquoi la totalité du volume refoulé hors de la troisième chambre de travail 27 s'écoule à travers la valve en disque jusque dans la deuxième chambre de travail 15. La valve en disque 29; 35 31 avec ledit au moins un disque de valve peut être ajustée de façon dégressive, de sorte que la croissance de la force d'amortissement est modérée à des vitesses de rétraction plus élevées. Lors d'un tel débattement rentrant, les forces d'amortissement des deux pistons 1i1 se superposent, et en raison de l'adaptation du ressort de transmission 41; 45 et du ressort de rappel 47, un mouvement de déplacement identique des deux pistons n'est pas absolument 5 nécessaire. Pour la vitesse de déplacement du deuxième piston, la force d'amortissement du deuxième piston s'établit de façon proportionnelle. Revendications 1. Amortisseur d'oscillations avec une butée de pression hydromécanique, comprenant un cylindre rempli d'un fluide 5 amortisseur dans lequel une tige de piston (9) est agencée axialement mobile conjointement avec un premier piston qui subdivise le cylindre en une première chambre de travail et en une deuxième chambre de travail (15), dans lequel, à partir d'une plage de course définie, un deuxième piston est entraîné par le mouvement de la tige de piston (9), 10 deuxième piston qui est équipé d'une valve en disque (29; 31), qui sépare une troisième chambre de travail (27) de la deuxième chambre de travail (15) et qui est sollicité par un ressort de rappel (47) en direction de la tige de piston, caractérisé en ce que le mouvement de la tige de piston agit sur le deuxième piston (25) via un ressort de transmission (41; 45) et repousse la totalité du fluide amortisseur refoulé hors de la troisième chambre de travail (27) à travers la valve en disque (29; 31) du deuxième piston (25) jusque dans la deuxième chambre de travail (15). 20 2. Amortisseur d'oscillations selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins à partir d'une course définie de la tige de piston (9), la force élastique du ressort de transmission (41; 45) après transmission au deuxième piston (25) est supérieure à la force élastique du ressort de 25 rappel (47). 3. Amortisseur d'oscillations selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'amortisseur d'oscillations (1) comprend un piston séparateur (39) qui sépare une chambre de compensation (37) de la troisième chambre 30 de travail (27), le ressort de rappel (47) prenant appui sur le piston séparateur (39). 4. Amortisseur d'oscillations selon la revendication 3, caractérisé en ce que le piston séparateur (39) comprend un blocage de force de traction 35 (49) pour le ressort de rappel (47), de sorte que l'extrémité du ressort de rappel (47) tournée vers le piston séparateur (39) exécute toujours un mouvement synchrone avec le piston séparateur (39). 5. Amortisseur d'oscillations selon la revendication 4, caractérisé en ce 5 que le blocage de force de traction (49) est formé par une portion de surface (51) en forme de champignon du piston séparateur (39), laquelle est engagée par l'arrière par une spire du ressort de rappel (47). 6. Amortisseur d'oscillations selon la revendication 1, caractérisé en ce 10 que le ressort de transmission (41; 45) est relié au deuxième piston (25) indépendamment de sa position. 7. Amortisseur d'oscillations selon la revendication 1, caractérisé en ce que le ressort de transmission est formé par un corps élastomère (45). 15 8. Amortisseur d'oscillations selon la revendication 1, caractérisé en ce que le deuxième piston (25) comprend une douille de guidage (43) pour le ressort de transmission (41; 45). 9. Amortisseur d'oscillations selon la revendication 1, caractérisé en ce que le deuxième piston (25) comprend un clapet anti-retour (35) qui s'ouvre en direction de la troisième chambre de travail (27). 10. Amortisseur d'oscillations selon la revendication 9, caractérisé en 25 ce que la valve en disque (29; 31) et le clapet anti-retour (35) sont serrés par un moyen de fixation (53) sur un deuxième piston (25), le moyen de fixation (53) comprenant un blocage axial (55) pour le ressort de rappel (47). 11. Amortisseur d'oscillations selon la revendication 1, caractérisé en ce que le ressort de transmission (41; 45) prend appui sur une plaque d'appui (22) pour au moins un disque de valve (23) du premier piston (1 1). il 12. Amortisseur d'oscillations selon la revendication 11, caractérisé en ce que la plaque d'appui (22) est pourvue d'un certain nombre d'ouvertures de passage (24) pour une liaison non étranglée entre la deuxième chambre de travail (15) et les valves (17; 19; 21; 23) dans le premier piston (11).