Brevet FR2973853A1 — publié le 20121012

AMORTISSEUR HYDRAULIQUE EN PARTICULIER POUR VEHICULE AUTOMOBILE La présente invention concerne un amortisseur, en particulier pour la suspension d'un véhicule automobile, ainsi qu'un véhicule automobile équipé de tels amortisseurs. Les véhicules automobiles comportent généralement des suspensions reliant les moyeux des roues à la caisse du véhicule, comprenant pour chaque roue un ressort et un amortisseur. Un type d'amortisseur hydraulique connu comporte une tige coulissant dans un corps tubulaire, l'extrémité de cette tige comprenant un piston séparant deux chambres de fluide situées axialement de chaque côté de ce piston. La tige et le corps de l'amortisseur sont reliés chacun à un des deux éléments soumis au mouvement relatif à amortir, le coulissement de cette tige entraînant un laminage du fluide passant dans des orifices calibrés pour circuler d'une chambre à l'autre, ce qui freine ce mouvement relatif. Certaines suspensions de véhicules comportent une butée de fin de course logée dans l'amortisseur, qui vient amortir et arrêter la course de la tige dans une des directions. Un type d'amortisseur connu comprenant une butée de fin de course, présenté notamment dans le document FR-A1-2563882, comporte une chambre hydraulique de butée située à une extrémité du corps tubulaire, comprenant un piston qui est comprimé en fin de course de la tige. La chambre comprend une série de perçages radiaux répartis suivant l'axe de l'amortisseur, permettant un écoulement du fluide hors de cette chambre, la course du piston venant fermer successivement les uns après les autres ces perçages, ce qui donne un freinage de plus en plus élevé de la butée par laminage du fluide, en fonction de la course de ce piston. Pour certaines applications, en particulier pour des applications nécessitant des caractéristiques variées de la loi de freinage de la butée, par exemple pour réaliser des mises au points de véhicules, ou pour des véhicules de compétition en tout-terrains, on souhaite obtenir facilement et de manière économique un certain nombre de lois de freinage de la butée de fin de course différentes. Un problème qui se pose avec ce type d'amortisseur, est que pour modifier la loi de freinage de la butée hydraulique de fin de course il faut changer la pièce comprenant les perçages, ce qui peut nécessiter un grand nombre de pièces différentes si on veut obtenir un nombre important de possibilités de réglage. La présente invention a notamment pour but d'éviter ces inconvénients de la technique antérieure, et de proposer un amortisseur permettant de réaliser de manière simple et économique différents réglages d'une butée de fin de course. Elle propose à cet effet un amortisseur hydraulique comprenant un élément mobile se déplaçant dans un corps contenant un fluide, et une butée hydraulique de fin de course disposée dans ce corps, comportant une chambre hydraulique comprenant un piston coulissant axialement qui amortit une fin de course de l'élément mobile, le piston venant en fonction de sa course fermer successivement différents perçages de sortie de cet chambre qui sont répartis axialement, caractérisé en ce qu'une succession d'anneaux entourent la chambre hydraulique de manière ajustée, chaque anneau comportant au moins un perçage de section calibrée, qui se trouve en face d'un perçage de sortie de cette chambre. Un avantage de l'amortisseur selon l'invention, est qu'avec des perçages sur les anneaux comprenant différentes sections calibrées, ont peut faire varier par un simple déplacement des anneaux la répartition axiale des sections de passage, ce qui modifie la courbe de freinage de la butée hydraulique. De plus l'amortisseur selon l'invention peut comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, qui peuvent être combinées entre elles. Avantageusement, chaque anneau comporte différents perçages calibrés, qui peuvent successivement être mis en face d'un perçage de sortie. Avantageusement, chaque anneau comporte un moyen de calage angulaire, qui permet de disposer un de ses perçages calibrés en face du perçage de sortie. En particulier, la chambre hydraulique peut comporter une surface cylindrique extérieure comprenant des rainures axiales, chaque anneau disposant d'une nervure intérieure formant le moyen de calage angulaire, qui vient s'ajuster dans une de ces rainures axiales. Avantageusement, tous les anneaux sont identiques. Avantageusement, les anneaux forment un empilage entourant la chambre hydraulique, qui est maintenu axialement serré. Par ailleurs, le piston peut comporter un moyen de limitation de course, 15 qui empêche une sortie complète de ce piston hors de la chambre hydraulique. Pour cela, le piston peut comporter sur une partie de sa longueur, des rainures axiales dans lesquelles viennent s'ajuster des ergots fixés sur la chambre hydraulique, pour limiter sa course. 20 L'invention a aussi pour objet un véhicule automobile disposant d'amortisseurs hydrauliques pour amortir les débattements de la suspension, comportant l'une quelconque des caractéristiques précédentes. En particulier, le véhicule automobile peut être prévu pour une utilisation en tout-terrains. 25 L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques et avantages apparaîtront plus clairement à la lecture de la description ci-après donnée à titre d'exemple et de manière non limitative, en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue écorchée d'un amortisseur selon l'invention, 30 comprenant une butée hydraulique de fin de course ; - la figure 2 est une vue de la butée hydraulique assemblée, comprenant un anneau en moins ; - la figure 3 est une vue éclatée de cette butée ; - la figure 4 présente un anneau seul de cette butée ; et - les figures 5 et 6 sont des vues de la butée disposée dans deux positions différentes, la chambre hydraulique étant présentée en coupe axiale. La figure 1 présente un amortisseur 1 comportant un corps cylindrique 2, comprenant en partie supérieure un support 10 disposant d'un perçage 12 de fixation sur la caisse du véhicule. La partie inférieure du corps cylindrique 2 comporte une bague de guidage 4, comprenant un perçage axial qui guide avec étanchéité la tige 6 dont l'extrémité inférieure est liée à un élément de la suspension. L'extrémité supérieure de la tige 6 comporte un piston 8 maintenu par un écrou 14, qui coulisse dans le corps cylindrique 2 en séparant deux chambres hydrauliques, le mouvement de la tige repousse un fluide qui passe d'une chambre à l'autre par des perçages de petite section lors du coulissement de ce piston, ce qui amortit le débattement de la suspension. Une butée hydraulique cylindrique 20 disposée suivant l'axe du corps cylindrique 2, prend appui sur la face inférieure du support 10, pour recevoir sur son piston 22 le mouvement de l'écrou 14 formant l'extrémité supérieure de la tige 6, et freiner la fin de course de cette tige. Les figures 2 à 6 présentent la butée hydraulique 20 comprenant une chambre hydraulique cylindrique 40, qui forme un cylindre comportant un fond supérieur, et un épaulement circulaire extérieur 46 dans sa partie basse. Le fond supérieur de la chambre hydraulique 40 est recouvert par une rondelle supérieure 32, qui comporte un épaulement circulaire entourant cette chambre hydraulique. Trois anneaux identiques 36 sont ajustés autour de la chambre hydraulique 40, ils sont empilés et serrés axialement entre l'épaulement circulaire de la rondelle supérieure 32, et celui de cette chambre hydraulique. Chaque anneau 36 comporte une nervure axiale intérieure 38 qui s'ajuste dans une des huit rainures axiales 48 réparties régulièrement autour de la chambre hydraulique 40, de manière à choisir et à fixer une position angulaire précise de ces anneaux lors du montage sur la chambre hydraulique. La chambre hydraulique 40 entourée des trois anneaux 36 empilés, forme un sous-ensemble qui est fixé sur la face inférieure du support 10, par une vis axiale passant dans un perçage du fond supérieur de cette chambre, puis dans un perçage de la rondelle supérieure 32, pour se visser dans le support. Ce vissage permet de serrer en même temps l'empilage des anneaux 36, entre les deux épaulements circulaires de la chambre hydraulique 40 et de la rondelle supérieure 32. Le piston 22 est ajusté dans l'alésage de la chambre hydraulique 40, de manière à coulisser dans cette chambre tout en maintenant sensiblement une étanchéité. Un ressort de rappel hélicoïdal 26 est guidé dans la chambre hydraulique 40, il prend appui sur le fond supérieur de cette chambre, pour appliquer une force permanente sur le piston 22 qui tend à le redescendre. La face inférieure du piston 22 comporte un perçage central 52, qui est fermé quand l'écrou 14 de la tige 6 vient prendre appui sur ce piston pour amortir sa fin de course, ce qui ferme la chambre hydraulique 40 est comprime le fluide contenu dedans. Par contre quand la tige redescend rapidement, l'écrou 14 se détache du piston 22 qui ne descend pas assez vite et le fluide peut librement rentrer par le perçage central 52 dans la chambre hydraulique, ce qui permet à ce piston de redescendre facilement sous l'effet du ressort de rappel 26. Le piston 22 comporte trois rainures axiales 30, qui s'arrêtent un peu en dessous de l'extrémité supérieure de ce piston. L'épaulement circulaire extérieur 46 de la chambre hydraulique 40 comporte trois vis radiales 28, dont l'extrémité s'ajuste dans les rainures axiales 30 du piston 22 quand celui-ci est mis en place. Les vis radiales 28 constituent des butées coulissant dans les rainures 30, qui bloquent la rotation du piston 22, et arrêtent la course de ce piston vers le bas quand il est repoussé par le ressort de rappel 26, pour le maintenir engagé dans la chambre hydraulique 40 comme présenté figure 5. La chambre hydraulique 40 comporte une série de trois perçages radiaux de sortie 54 comportant un grand diamètre, alignés suivant une même génératrice, et répartis le long de cette génératrice de manière à se trouver axialement chacun au milieu d'un anneau 36. Chaque anneau 36 comporte une série de huit perçages radiaux 42 régulièrement répartis sur le pourtour, comportant chacun des sections calibrées différentes. L'un des perçages calibrés 42 vient en face d'un perçage de sortie 54 de la chambre hydraulique 40, comprenant un diamètre supérieur au plus grand des perçages calibrés des anneaux 36. Les trois perçages de sortie 54 constituent successivement trois passages de fluide possibles en dehors de la chambre hydraulique 40, les sections de chaque passage étant ajustées par les diamètres plus petits et réglables des perçages calibrés 42 des anneaux 36. On notera que par l'ajustement des anneaux 36 autour de la chambre hydraulique 40, et le serrage axial de l'empilage de ces anneaux, on limite les débits de fluide venant des perçages de sortie 54, qui pourraient passer en dehors des perçages calibrés 42. On obtient ainsi pour chaque perçage de sortie 54 de la chambre hydraulique 40, la possibilité de lui mettre en face un perçage calibré 42 d'un anneau 36 comprenant huit choix de section, ce qui fait en tout théoriquement 83 combinaisons indépendantes de successions de diamètres. Comme présenté figures 5 et 6, la course du piston 22 qui rentre dans la chambre hydraulique 40, rejette successivement l'huile hors de cette chambre par d'abord les trois perçages calibrés 42 simultanément, puis par les deux perçages supérieurs quand celui du bas est fermé par le piston 22 qui vient devant, et enfin par le dernier perçage en fin de course. Avantageusement, on règle la position angulaire de chaque anneau 36 de manière à obtenir une succession de trois sections de passage qui va en diminuant en allant vers le haut, pour obtenir un freinage de plus en plus important de la fin de course de l'amortisseur quand le piston 22 s'enfonce. Avantageusement, le dernier perçage calibré 42 comporte une petite section pour quasiment arrêter la course du piston 22, est éviter un choc en fin de course. On obtient ainsi une butée hydraulique de fin de course 20 comprenant une progressivité de freinage dont le réglage est facile à modifier sans changer de composant, par un démontage et un simple échange des positions de chaque anneau 36. On peut ainsi par exemple lors des essais d'un véhicule, effectuer rapidement en fonction de ces essais des réglages différents, ce qui peut être particulièrement intéressant pour la mise au point d'un nouveau véhicule, ou pour un véhicule de compétition tout-terrains qui évolue sur des terrains différents nécessitant des réglages variés. REVENDICATIONS1 - Amortisseur hydraulique comprenant un élément mobile (6) se déplaçant dans un corps (2) contenant un fluide, et une butée hydraulique de fin de course (20) disposée dans ce corps, comportant une chambre hydraulique (40) comprenant un piston coulissant axialement (22) qui amortit une fin de course de l'élément mobile, le piston venant en fonction de sa course fermer successivement différents perçages (54) de sortie de cet chambre qui sont répartis axialement, caractérisé en ce qu'une succession d'anneaux (36) entourent la chambre hydraulique (40) de manière ajustée, chaque anneau comportant au moins un perçage (42) de section calibrée, qui se trouve en face d'un perçage de sortie (54) de cette chambre. 2 - Amortisseur hydraulique selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque anneau (36) comporte différents perçages calibrés (42), qui peuvent successivement être mis en face d'un perçage de sortie (54). 3 - Amortisseur hydraulique selon la revendication 2, caractérisé en ce que chaque anneau (36) comporte un moyen de calage angulaire (38), qui permet de disposer un de ses perçages calibrés (42) en face du perçage de sortie (54). 4 - Amortisseur hydraulique selon la revendication 3, caractérisé en ce que la chambre hydraulique (40) comporte une surface cylindrique extérieure comprenant des rainures axiales (48), chaque anneau (36) disposant d'une nervure intérieure (38) formant le moyen de calage angulaire, qui vient s'ajuster dans une de ces rainures axiales. 5 - Amortisseur hydraulique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que tous les anneaux (36) sont identiques. 6 - Amortisseur hydraulique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les anneaux (36) forment un empilage entourant la chambre hydraulique (40), qui est maintenu axialement serré. 7 - Amortisseur hydraulique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le piston (22) comporte un moyen delimitation de course (30), qui empêche une sortie complète de ce piston hors de la chambre hydraulique (40). 8 - Amortisseur hydraulique selon la revendication 7, caractérisé en ce que le piston (22) comporte sur une partie de sa longueur, des rainures axiales (30) dans lesquelles viennent s'ajuster des ergots (28) fixés sur la chambre hydraulique (40), pour limiter sa course. 9 - Véhicule automobile disposant d'amortisseurs hydrauliques (1) pour amortir les débattements de la suspension, caractérisé en ce que ces amortisseurs sont réalisés suivant l'une quelconque des revendications précédentes. 10 - Véhicule automobile selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il est prévu en particulier pour une utilisation en tout-terrains.