Brevet FR2846390A1 — publié le 20040430

Système d'amortisseur à huile La présente invention concerne un système d'amortisseur à huile. Les systèmes d'amortisseurs à huile de l'art antérieur présentent 5 l'inconvénient de ne pas réagir de façon adaptée lorsque la réaction du sol ne vient plus compenser le poids du véhicule, par exemple lors du passage de la roue dans un trou ou lorsque la roue décolle du sol. En effet, dans ces conditions, le système d'amortisseur va se détendre de façon trop lente pour suivre le profil du trou. Par conséquent, lorsque la réaction du sol redevient io élevée par reprise de contact de la roue avec le sol, le système d'amortisseur, qui n'est pas dans sa position de détente maximum, ne peut donc pas assurer un amortissement optimal. Il est connu par la demande de brevet FR 2 796 431, déposée par la demanderesse, un système d'amortisseur à huile réagissant aux diminutions 15 ou annulations de la force de réaction au sol. Ce système comprend un corps dans lequel coulisse un piston monté à l'extrémité supérieure d'une tige. La position du piston dans le corps piston délimite une chambre supérieure et une chambre inférieure. Le piston comprend, en plus de canaux obturés par une rondelle de précharge définissant les 20 caractéristiques de compression du système de l'amortisseur, un passage libre entre la chambre supérieure et la chambre inférieure. Ce passage libre, qui est obturé en fonctionnement normal, est ouvert lorsque la réaction du sol ne compense plus le poids du véhicule, ce qui entraîne une détente rapide du système. Cela est réalisé grâce à la présence d'un canal à l'intérieur de la 25 tige, communicant avec une chambre comprise dans la queue de l'amortisseur. Un inconvénient de ce système d'amortisseur est que, lorsque le piston arrive en butée contre la surface interne supérieure du corps de l'amortisseur, on a un contact métal-métal qui entraîne une usure prématurée de l'amortisseur et du bruit pour l'utilisateur. La présente invention a pour but de pallier certains inconvénients de l'art antérieur en proposant un système d'amortisseur à huile réagissant aux diminutions ou annulations de la force de réaction au sol plus rapidement que les systèmes de l'art antérieur et évitant les contacts métal-métal en butée. Ce but est atteint par un système d'amortisseur à huile comprenant un corps dans lequel coulisse un piston monté sur une première extrémité d'une 5 première tige, le système d'amortisseur comprenant un ressort monté de façon co-axiale par rapport au corps pour répercuter le poids du véhicule sur une coupelle solidaire de la deuxième extrémité de la première tige, caractérisé en ce que le piston est modulaire en ce qu'il est constitué d'un sous-piston supérieur et d'un sous-piston inférieur reliés entre eux par une io rallonge, et délimitant une chambre supérieure, une chambre intermédiaire et une chambre inférieure, le piston comprenant un passage libre entre la chambre supérieure et la chambre inférieure, obturé lorsque le poids répercuté par le ressort et la force de réaction du sol appliquée sur la queue du système d'amortisseur sont importants, et ouvert lorsque la somme de 15 ces forces tend à s'annuler ou lorsque ces forces sont faibles, l'ouverture du passage permettant une détente rapide du système d'amortisseur. Ce but est également atteint par un système d'amortisseur à huile comprenant un corps dans lequel coulisse un piston monté sur une première extrémité d'une première tige, le système d'amortisseur comprenant un 20 ressort monté de façon co-axiale par rapport au corps pour répercuter le poids du véhicule sur une coupelle solidaire de la deuxième extrémité de la première tige, caractérisé en ce que le piston est modulaire en ce qu'il est constitué d'un sous-piston supérieur et d'un sous-piston inférieur reliés entre eux par une rallonge, et délimitant une chambre supérieure, une chambre 25 intermédiaire et une chambre inférieure, le sous-piston supérieur comprenant un évidement dans lequel est logé un clapet anti-retour surmonté d'un ressort, qui permet de réduire ou d'augmenter un passage permettant une détente rapide du système d'amortisseur. Selon une autre particularité, le sous-piston supérieur se termine à 30 son extrémité supérieure par une ogive constituant, lorsque ce dernier est en compression maximale, une butée hydraulique avec une forme complémentaire de ladite ogive vissée à l'extrémité supérieure du corps du système d'amortisseur. Selon une autre particularité, le passage de la détente rapide est réduit ou augmenté, grâce à un système de réglage situé dans la queue du 5 système d'amortisseur, en réglant la position de la tige par rapport au piston. Selon une autre particularité, le système de réglage est constitué de deux valves de gonflage remplies d'air sous pression, chacune en liaison avec une cavité, le vidage ou le remplissage desdites cavités par les valves de gonflage agissant sur un piston pneumatique relié à la tige. D'autres particularités et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description ci-après, faite en référence aux dessins annexés, dans lesquels: - la figure 1 représente une vue de face d'un système d'amortisseur. - la figure 2 représente une vue en coupe du système d'amortisseur 15 selon l'invention selon le plan A-A de la figure 1. - les figures 3 à 5 représentent chacune une vue de détail de la figure 2. - la figure 6 représente une vue en perspective de la tête du système d'amortisseur selon l'invention. - la figure 7 représente une vue en coupe de la tête selon le plan B-B de la figure 6. - la figure 8 représente une vue en perspective de la valve de compression du système d'amortisseur selon l'invention. - la figure 9 représente une vue en perspective de la vis de réglage 25 basse vitesse du système d'amortisseur selon l'invention. - la figure 10 représente une vue en coupe de la vis de réglage haute vitesse du système d'amortisseur selon l'invention. - la figure 11 représente une vue de dessous du piston anti-retour du système d'amortisseur selon l'invention. - la figure 12 représente une vue en coupe de la valve de gonflage du système d'amortisseur selon l'invention. - la figure 13 représente une vue en coupe du piston du système d'amortisseur selon une variante de réalisation de l'invention. Le système d'amortisseur de la présente invention, visible en particulier sur les figures 1 à 5, comprend un corps (1) cylindrique 5 sensiblement vertical. Il est vissé à son extrémité supérieure à une tête (2), et à son extrémité inférieure à un bouchon (6). La tête (1), visible en particulier sur les figures 3 et 6, comprend un crochet (21) permettant de fixer le système d'amortisseur selon l'invention au véhicule qu'on souhaite équiper avec le système d'amortisseur selon 10 l'invention. La tête (2) comprend également un réservoir (22), visible en particulier sur les figures 3, 6 et 7 comportant une ouverture (23) reliée au corps (1) du système d'amortisseur par un canal (24). Cette ouverture (23) est prévue pour l'insertion de vis de réglage, basse vitesse (4) ou haute vitesse (5), de 15 compression, dont des modes de réalisation sont représentés respectivement sur les figures 9 et 10. Ces vis de réglage (4, 5) permettent de fermer plus ou moins l'ouverture (23) lors de la compression. Une pièce comportant un élément femelle (12) est vissée dans le haut du corps (1). Elle est munie d'une ouverture à son extrémité supérieure, 20 reliée d'une part au canal (24) de la tête (2), d'autre part à la chambre supérieure (S) du corps (1), de façon à ce que la vis de réglage (4, 5) de compression de la tête soit reliée à ladite chambre supérieure (S). Une tige (7) sensiblement cylindrique, maintenue dans un tube (71), coulisse dans le corps (1) à l'aide de guides non représentés. La tige (7) se 25 termine à son extrémité supérieure par une partie de section sensiblement rectangulaire (75), ouverte en haut. La section rectangulaire de la tige (7) est inférieure à sa section cylindrique. Le diamètre extérieur du tube (71) est inférieur au diamètre intérieur du corps (1) du système d'amortisseur pour pouvoir coulisser librement à l'intérieur dudit corps (1). Le tube (71) est vissé, à son extrémité supérieure, à une pièce annulaire (11), de diamètre extérieur sensiblement égal au diamètre intérieur du corps (1) du système d'amortisseur. Une saillie (112) est formée sur cette pièce annulaire (11), dans l'axe du tube (71). Ladite saillie (112) est vissée dans la partie inférieure d'une rallonge (8), elle-même vissée, dans sa partie supérieure, dans un piston (10). Le piston (10) est élargi, dans sa partie inférieure (105). Le diamètre extérieur de cette partie élargie (105) du piston 5 (10) est sensiblement égal au diamètre intérieur du corps (1) du système d'amortisseur. La pièce annulaire (11) est traversée dans l'axe du tube par un perçage accueillant, dans sa partie inférieure, l'extrémité supérieure du tube (71), et dans sa partie faisant saillie (112), l'extrémité supérieure de la tige 1o (7). L'extrémité supérieure de la tige (7) étant de section plus petite que le perçage traversant la pièce annulaire (11), deux canaux verticaux (113) sont compris de chaque côté de la partie de section rectangulaire (75) de la tige (7). Un clapet anti-retour (9) est inséré dans un évidement (104) du piston 15 (10) situé au niveau de sa partie élargie (105). Ce clapet anti-retour (9) comprend une saillie (92) autour de laquelle est inséré un ressort, non représenté, qui est maintenu entre le clapet anti-retour (9) et la surface supérieure dudit évidement (104). Ce ressort permet de maintenir le clapet anti-retour (9) plaqué contre une valve de compression (13) insérée dans le 20 haut de la rallonge (8). Cette valve de compression (13), visible en particulier sur la figure 8, empêche, en conditions normales d'utilisation, c'est-à-dire lorsque le poids et la force de réaction sont importants, un passage important d'huile dans le système d'amortisseur. Les diamètres extérieurs de la rallonge (8) et du corps principal du 25 piston (10) sont inférieurs au diamètre intérieur du corps (1) du système d'amortisseur pour pouvoir coulisser librement à l'intérieur dudit corps (1). Le tube (71) est vissé, à son extrémité inférieure, au corps (32) de la queue (3) du système d'amortisseur. Un crochet (31) est vissé à la queue (3) pour permettre de fixer le système d'amortisseur à la roue du véhicule à 30 équiper dudit système. La chambre supérieure (S) du corps (1) du système d'amortisseur est délimitée, en haut, par l'élément femelle (12), en bas, par la surface supérieure de la partie élargie (105) du piston (10). De la même façon, la surface inférieure de la partie élargie (105) du piston (10) et la surface supérieure de la pièce annulaire (11) délimitent la chambre intermédiaire (M) du corps (1). Enfin, la surface inférieure de la pièce annulaire (11) et la 5 surface supérieure du bouchon (6) délimitent la chambre inférieure (1) du corps (1). L'ensemble des chambres (S, M, 1), ainsi que la tige (7) sont remplies d'huile. La partie élargie (105) du piston (10) comprend une pluralité de canaux verticaux (101) qui font la liaison entre la chambre supérieure (S) et 10 la chambre intermédiaire (M). Le clapet anti-retour (9) comprend également une pluralité de canaux verticaux (91) qui font la liaison entre la rallonge (8) et l'évidement (104) du piston (10). Le piston (10) comporte des ouvertures radiales (102) comprises entre l'évidement (104) et la chambre supérieure (S). La pièce annulaire (11) comprend une pluralité de canaux verticaux (111) situés entre la chambre intermédiaire (M) et la chambre inférieure (1), et obturés par une rondelle (115) de précharge définissant les caractéristiques de compression du système d'amortisseur. En effet, cette rondelle (115) exerce une force de fermeture déterminée que la pression d'huile dans la 20 chambre intermédiaire (M) doit vaincre pour que l'huile soit chassée vers la chambre inférieure (1), pour le déplacement du piston (10) dans le sens de la compression. Une pluralité de canaux radiaux (72) sont formés sur le tube (71), au niveau de la chambre inférieure (1). Ces canaux radiaux (72) débouchent sur 25 des canaux verticaux (73) formés entre le tube (71) et la tige (7), qui débouchent, à leur extrémité supérieure sur les canaux (113) compris entre la partie à section rectangulaire (75) de la tige (7) et la partie saillante (112) de la pièce annulaire (11). Lorsque la force de réaction et le poids deviennent faibles ou bien 30 lorsque leur somme tend à s'annuler, l'huile de la chambre inférieure (1) remonte vers la chambre supérieure à travers les canaux radiaux (72) du tube (71) puis par les canaux verticaux (73) formés entre le tube (71) et la tige (7). L'huile se dirige ensuite à travers les canaux verticaux (113) compris de chaque côté de la partie de section rectangulaire (75) de la tige (7), puis, à travers la rallonge (8), la valve de compression (13), les canaux verticaux (91) du clapet anti-retour (9), l'évidement (104) du piston (10), et enfin les 5 canaux radiaux (102) du piston (10). Si l'huile exerce une pression suffisante, la valve de compression (13), qui comprend deux ouvertures (131, figure 8) de diamètre plus important que le diamètre des canaux (91) du clapet antiretour (9), se soulève, avec le clapet anti-retour (9), pour permettre de faire circuler un débit plus important d'huile dans l'évidement (104) du piston (10), 10 d'o l'huile est ensuite évacuée par les canaux radiaux (102) du piston (10). De cette façon, la détente est donc beaucoup plus rapide, et le piston descend très rapidement dans sa position d'élongation maximale, c'est-àdire lorsque la pièce annulaire (11) vient en butée contre le bouchon (6). Lorsque le système d'amortisseur est en compression maximale, le 15 piston (10) vient pénétrer dans la partie femelle (12) en isolant un certain volume d'huile. Pendant la fin de la compression, cette huile reste coincée entre les parois de l'élément femelle (12) et celles du piston (10) et constitue ainsi une butée hydraulique, permettant d'éviter un contact métal-métal. La présence de cette poche d'huile à très haute pression empêche une 20 redescente rapide du piston (10) après la compression. Ce type de piston peut être par exemple utilisé sur un système d'amortisseur destiné à une roue située à l'arrière d'un véhicule. Dans une variante de réalisation représentée en figure 13, le piston comporte, à son extrémité supérieure un logement prévu pour y insérer un 25 clapet anti-retour, permettant une redescente rapide du piston (10) après la compression. Ce type de piston peut être par exemple utilisé sur un système d'amortisseur destiné à une roue située à l'avant d'un véhicule. La partie supérieure de la queue (3) est solidaire d'une coupelle (non représentée) servant de support à un ressort (non représenté) qui répercute 30 le poids du véhicule supporté par la tête sur l'extrémité inférieure de la tige (7). La queue (3) est constituée du corps de queue (32) dans lequel coulisse un piston pneumatique (33) guidé par un guide de queue (34). Le crochet (31) de fixation est vissé dans le piston pneumatique (33). Deux cavités (35, 36) sont respectivement comprises entre le corps de queue (32) 5 et le piston de queue (33), et entre le piston de queue (33) et le guide de queue (34). Deux espaces (36, 38), formés dans le corps de queue (32) et chacun situés en vis-à-vis d'une des cavités (35, 36), permettent chacun d'accueillir une valve de gonflage (15), visible en particulier sur la figure 12. Chacune des valves de gonflage (15) contient de l'air sous plusieurs bars et 10 permet de faire varier le volume des cavités (35, 37), ce qui permet de jouer sur la hauteur de la tige (7) par rapport à la pièce annulaire (11). Ce système permet ainsi de régler le débit de l'huile passant des canaux verticaux (73) formés entre le tube (71) et la tige (7), aux canaux verticaux (113) compris de chaque côté de la partie de section rectangulaire (75) de la tige (7), et donc 15 de régler la rapidité de la détente. Il doit être évident pour les personnes versées dans l'art que la présente invention permet des modes de réalisation sous de nombreuses autres formes spécifiques sans l'éloigner du domaine d'application de l'invention comme revendiqué. Par conséquent, les présents modes de 20 réalisation doivent être considérés à titre d'illustration, mais peuvent être modifiés dans le domaine défini par la portée des revendications jointes, et l'invention ne doit pas être limitée aux détails donnés ci-dessus. REVENDICATIONS 1. Système d'amortisseur à huile comprenant un corps (1) dans lequel coulisse un piston (8, 9, 10, 11) monté sur une première extrémité d'une 5 première tige (7), le système d'amortisseur comprenant un ressort monté de façon co-axiale par rapport au corps (1) pour répercuter le poids du véhicule sur une coupelle solidaire de la deuxième extrémité de la première tige (7), caractérisé en ce que le piston (8, 9, 10, 11) est modulaire en ce qu'il est constitué d'un sous-piston supérieur (10) et d'un sous-piston inférieur (11) 10 reliés entre eux par une rallonge (8), et délimitant une chambre supérieure (S), une chambre intermédiaire (M) et une chambre inférieure (1), le piston (10) comprenant un passage libre (131) entre la chambre supérieure (S) et la chambre inférieure (1), obturé lorsque le poids répercuté par le ressort et la force de réaction du sol appliquée sur la queue (3) du système d'amortisseur 15 sont importants, et ouvert lorsque la somme de ces forces tend à s'annuler ou lorsque ces forces sont faibles, l'ouverture du passage (131) permettant une détente rapide du système d'amortisseur. 2. Système d'amortisseur à huile comprenant un corps (1) dans lequel coulisse un piston (8, 9, 10, 11) monté sur une première extrémité d'une 20 première tige (7), le système d'amortisseur comprenant un ressort monté de façon co-axiale par rapport au corps (1) pour répercuter le poids du véhicule sur une coupelle solidaire de la deuxième extrémité de la première tige (7), caractérisé en ce que le piston (8, 9, 10, 11) est modulaire en ce qu'il est constitué d'un sous-piston supérieur (10) et d'un sous-piston inférieur (11) 25 reliés entre eux par une rallonge (8), et délimitant une chambre supérieure (S), une chambre intermédiaire (M) et une chambre inférieure (1), le souspiston supérieur (10) comprenant un évidement (104) dans lequel est logé un clapet anti-retour (9) surmonté d'un ressort, qui permet de réduire ou d'augmenter un passage (131) permettant une détente rapide du système 30 d'amortisseur. 3. Système d'amortisseur à huile selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le sous-piston supérieur (10) se termine à son extrémité supérieure par une ogive constituant, lorsque ce dernier est en compression maximale, une butée hydraulique avec une forme complémentaire (12) de ladite ogive vissée à l'extrémité supérieure du corps (1) du système d'amortisseur. 4. Système d'amortisseur à huile selon une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le passage (131) de la détente rapide est réduit ou augmenté, grâce à un système de réglage situé dans la queue (3) du système d'amortisseur, en réglant la position de la tige (7) par rapport au piston (8, 9,10,11). 5. Système d'amortisseur à huile selon la revendication 4, caractérisé en ce que le système de réglage est constitué de deux valves de gonflage (15) remplies d'air sous pression, chacune en liaison avec une cavité (35, 37) , le vidage ou le remplissage desdites cavités (35, 37) par les valves de gonflage agissant sur un piston pneumatique (33) relié à la tige.