Brevet FR3003619A1 — publié le 20140926

AMORTISSEUR HYDRAULIQUE COMPORTANT UN DISPOSITIF DE DETENTE RAPIDE La présente invention concerne un amortisseur pour la suspension d'un véhicule, ainsi qu'un véhicule automobile comportant des amortisseurs de ce type. Les véhicules automobiles comportent généralement des suspensions reliant des bras de suspension à la caisse du véhicule, comprenant pour chaque roue un ressort supportant la charge du véhicule, et un amortisseur disposé en parallèle de ce ressort, qui freine les oscillations. Un type d'amortisseur hydraulique connu comporte une tige disposée suivant l'axe d'un corps tubulaire, comprenant à une extrémité un piston coulissant dans ce corps, afin de séparer deux chambres se trouvant de chaque côté. Le piston comporte des passages de fluide d'une chambre à l'autre dans chacun des sens, donnant une forte restriction du passage dans le sens de la compression correspondant à un enfoncement de l'amortisseur, qui provoque un transfert du fluide de la chambre de compression vers la chambre de détente. Dans le sens de la détente le passage du fluide est généralement plus libre, afin de permettre une redescente plus rapide de la roue après le passage d'une bosse. On assure ainsi à la fois le confort en freinant les oscillations de la caisse du véhicule, et la tenue de route du véhicule, avec notamment une descente de la roue plus rapide permettant de maintenir le contact du pneumatique sur la route. En complément un type d'amortisseur connu, présenté notamment par le document FR-A1-2868493, comporte un ressort de suspension comprimé entre ses deux parties mobiles, et un tiroir de commande disposé dans la tige du piston suivant son axe, qui la prolonge vers le bas par une extrémité sortant de cette tige, comprenant un moyen de fixation sur un élément du véhicule. L'autre extrémité du tiroir de commande comporte un pointeau qui agit sur un orifice de passage traversant le piston pour permettre un fort débit, cet orifice servant de plus à établir les lois d'amortissement pour le fonctionnement normal de l'amortisseur, comprenant des vitesses de détente qui ne sont pas très élevées. En cas d'une perte de contact de la roue avec la route, en particulier sur une route fortement accidentée ou lors d'une conduite sportive, la vitesse de descente de la roue et des éléments non suspendus qui lui sont attachés, peut tendre à devenir supérieure à celle de la détente du ressort de suspension freinée par le passage du fluide. On obtient un coulissement vers le bas de l'axe de commande, et une descente du pointeau qui libère le passage du fluide de la chambre de détente vers la chambre de compression, permettant une détente rapide de l'amortisseur. Toutefois sur ce type d'amortisseur le passage de fluide libéré par le pointeau est généralement utilisé pour assurer aussi le réglage de la loi d'amortissement en détente lors du fonctionnement normal de l'amortisseur. On a alors une contrainte sur ce passage de fluide qui doit assurer le fonctionnement normal de l'amortisseur ainsi que le fonctionnement spécial dans le cas d'une détente rapide, entraînant des compromis. La détente rapide peut rester légèrement freinée. La présente invention a notamment pour but d'éviter ces inconvénients de la technique antérieure. Elle propose à cet effet un amortisseur hydraulique comportant un ressort de suspension comprimé entre ses deux parties mobiles, et une tige reliée à un premier élément d'un véhicule, comprenant à une extrémité un piston coulissant dans un corps cylindrique principal relié à un deuxième élément de ce véhicule, afin de séparer une chambre de compression d'une chambre de détente traversée par la tige, cet amortisseur disposant d'orifices entre les chambres qui assurent les lois d'amortissement pour un fonctionnement normal de l'amortisseur comprenant une vitesse de détente limitée, caractérisé en ce qu'il comporte une chambre de repos entourant la partie de la tige sortant du corps principal, qui est reliée à la chambre de compression par un clapet laissant libre le passage vers cette chambre de compression et interdisant un passage en sens inverse, l'amortisseur comportant de plus un tiroir reliant le premier élément du véhicule à la tige, qui coulisse dans un perçage axial de la tige suivant un jeu pour ouvrir dans le sens de la traction un passage de la chambre de détente vers la chambre de repos. Un avantage de cet amortisseur est que dans le cas d'une roue qui ne touche plus le sol, la masse de cette roue et des parties non suspendues entraînant une traction sur l'amortisseur, le tiroir coulisse et ouvre le passage de la chambre de détente vers la chambre de repos qui alimente la chambre de compression en passant par le clapet. Ce passage indépendant des orifices qui donnent le réglage des lois d'amortissement pour le fonctionnement normal, peut comporter une section importante permettant un fort débit donnant une détente très rapide de l'amortisseur. L'amortisseur selon l'invention peut de plus comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, qui peuvent être combinées entre elles. Avantageusement, la chambre de repos comporte une paroi extérieure comprenant un cylindre plongeur lié à la tige, qui coulisse dans un fourreau fixé au corps principal. En particulier, le ressort de suspension peut prendre appui d'un côté sur le cylindre plongeur, et de l'autre sur le fourreau. Avantageusement, le cylindre plongeur comporte une butée haute et une butée basse qui limitent la course axiale du tiroir. Selon un mode de réalisation, le tiroir comporte une plaque supérieure de fixation au premier élément du véhicule, comprenant un contour se prolongeant par une partie descendante dont la base est entourée par un appui mobile pouvant se déplacer entre la butée haute et la butée basse. Avantageusement, la chambre de repos descend jusqu'en bas du corps principal, le clapet étant disposé entre la base de cette chambre de repos et celle de la chambre de compression. Avantageusement, le perçage axial de la tige débouche dans chacune 5 des chambres de détente et de repos, par un perçage transversal de cette tige. En complément un corps cylindrique secondaire peut entourer le corps cylindrique principal, sa base fermée étant fixée à ce corps principal, sa partie supérieure comprenant un couvercle disposant d'un guidage étanche 10 de la tige qui le traverse. L'invention a aussi pour objet un véhicule automobile disposant d'amortisseurs hydrauliques pour amortir les débattements de la suspension, comprenant l'une quelconque des caractéristiques précédentes. En particulier, le véhicule peut être prévu pour un usage particulier du 15 type tous-terrains ou sportif. 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 : 20 - la figure 1 est un schéma en coupe axiale d'un amortisseur selon l'invention lors d'un fonctionnement normal ; et - la figure 2 est un schéma en coupe axiale de cet amortisseur lors d'une détente rapide. La figure 1 présente un amortisseur comportant une tige 2 disposant à 25 son extrémité inférieure d'un piston 4 coulissant avec une étanchéité dans un corps cylindrique principal 6 dont la base est fermée, pour séparer une chambre de compression inférieure 50 d'une chambre de détente supérieure 52. Le piston 4 comporte des orifices 56 entre les chambres 50, 52 qui assurent les lois d'amortissement dans le cas d'un fonctionnement normal de 30 l'amortisseur, comprenant une vitesse de détente limitée. Un corps cylindrique secondaire 8 entoure le corps cylindrique principal 6, sa base fermée étant fixée à ce corps principal, sa partie supérieure comprenant un couvercle disposant d'un guidage étanche 10 de la tige 2 qui le traverse. Un cylindre plongeur supérieur 12 recouvre la partie supérieure du corps secondaire 8, et se prolonge vers le haut en recouvrant entièrement la partie de la tige 2 qui sort de ce corps secondaire. Un fourreau 14 comporte une base fermée fixée à la base du corps secondaire 8, et une partie cylindrique qui recouvre partiellement le cylindre plongeur 12. L'extrémité supérieure du fourreau 14 comporte des bagues de guidage internes 16 ajustées sur la surface extérieure du cylindre plongeur 12 pour assurer un guidage, et au-dessus un joint d'étanchéité dynamique 18 permettant de fermer une chambre de repos 54 se trouvant à l'intérieur de ce fourreau et de ce cylindre plongeur. Cette chambre de repos 54 entoure sur toute la hauteur le corps secondaire 8 ainsi que la partie de la tige 2 qui sort de ce corps secondaire. La chambre de repos est partiellement remplie de fluide, afin de permettre une variation de son volume lors des débattements de l'amortisseur. Un ressort hélicoïdal 20 centré autour de l'amortisseur, est serré axialement entre une coupelle supérieure 22 fixée autour du cylindre plongeur 12, et une coupelle inférieure 24 fixée autour du fourreau 14. On réalise ainsi un ensemble comportant un ressort et un amortisseur, comprenant ses extrémités fixées d'une part à un élément de suspension d'un véhicule lié à une roue, et d'autre part à la carrosserie de ce véhicule, afin de supporter la masse du véhicule et d'amortir les oscillations de la suspension. Un conduit comprenant un clapet 30, disposé à la base de la chambre de repos 54, constitue un passage direct entre cette chambre et la chambre de compression 50 par l'intermédiaire du clapet laissant libre le passage vers cette chambre de compression, et interdisant le passage en retour. La tige 2 comporte un perçage axial 38 débouchant en haut de cette tige, qui reçoit dans sa partie supérieure de manière ajustée un axe 32 formant un tiroir pouvant coulisser suivant un petit jeu axial. L'extrémité inférieure du perçage axial 38 est reliée en permanence à la chambre de détente 52 par un perçage transversal inférieur 34. Un perçage transversal supérieur 36 débouchant dans le perçage axial 38, est réalisé sur un point supérieur de la tige 2 qui se trouve toujours dans la chambre de repos 54, quelle que soit la position axiale de cette tige. Le perçage transversal supérieur 36 est fermé par le tiroir 32 quand celui-ci se trouve en position basse de manière à obstruer la communication entre la chambre de détente 52 et la chambre de repos 54, et il est ouvert quand ce tiroir se trouve en position haute, en donnant un passage de section importante entre ces deux chambres par le perçage axial 38. La partie supérieure du tiroir 32 comporte une plaque supérieure 46 de fixation à un premier élément du véhicule 60 qui est dans cet exemple la carrosserie, la partie inférieure du fourreau 14 étant reliée à un deuxième élément du véhicule 62, qui est un composant de la suspension. En variante ces éléments pourraient être inversés. Le contour circulaire de la plaque supérieure 46 du tiroir 32 se prolonge par une partie cylindrique descendante, dont la base est entourée par une rondelle formant un appui mobile axialement 40, pouvant se déplacer entre une butée haute 42 qui ferme le sommet du cylindre plongeur 12, pour donner la position haute du tiroir, et une butée basse 44 fixée à ce cylindre un peu en dessous de la butée haute, pour donner la position basse de ce tiroir. Le fonctionnement de l'amortisseur est le suivant. Pour des oscillations normales de la suspension comprenant des passages des roues sur des bosses donnant des vitesses verticales de descente de la suspension qui ne sont pas trop rapides, la vitesse de détente du ressort 20 freinée par la loi d'amortissement normale donnée par les orifices 56, est suffisante pour permettre à cette roue de rester en appui sur le sol. Dans ce cas le ressort de suspension 20 exerce en prenant appui vers le bas sur la roue, une force suffisante vers le haut pour maintenir le cylindre plongeur 12 en position haute, sa butée basse 44 étant en contact sur l'appui mobile 40 du tiroir 32 fixé à la carrosserie 60. Le perçage transversal supérieur 36 reste fermé, et le passage du fluide entre les chambres de compression 50 et de détente 52 passe uniquement par les orifices 56. Pour des oscillations exceptionnelles de la suspension, notamment en cas de conduite sportive sur des bosses assez importantes, si la roue n'est plus en contact avec le sol à cause de la loi d'amortissement normale qui freine la détente du ressort 20, toutes les masses non suspendues tirent vers le bas le fourreau 14 qui entraîne le cylindre plongeur 12. On a alors comme présenté figure 2 une descente du cylindre plongeur 12, sa butée haute 42 venant au contact de l'appui mobile 40 qui retient l'amortisseur dans sa descente. Le tiroir 32 coulissant vers le haut, ouvre le perçage transversal supérieur 36. Le fluide peut librement s'écouler de la chambre de détente 52 vers la chambre de compression 50 par un passage indiqué par les flèches, disposant de sections importantes pour permettre une détente très rapide de l'amortisseur. Ce passage comprend le perçage axial 38 et ses perçages transversaux 34, 36, la chambre de repos 54, et le conduit disposant de son clapet 30 qui laisse une libre circulation dans ce sens. On notera que le passage de fluide pour la détente rapide n'utilise pas les orifices 56 prévus pour le fonctionnement normal de l'amortisseur, ce passage pouvant être librement dimensionné indépendamment de ces orifices. Chacun des deux modes de fonctionnement de l'amortisseur peut être optimisé indépendamment l'un de l'autre. L'amortisseur selon l'invention peut convenir pour tous types de véhicules, en particulier des véhicules tous-terrains ou des véhicules sportifs, REVENDICATIONS1 - Amortisseur hydraulique comportant un ressort de suspension (20) comprimé entre ses deux parties mobiles, et une tige (2) reliée à un premier élément d'un véhicule (60), comprenant à une extrémité un piston (4) coulissant dans un corps cylindrique principal (6) relié à un deuxième élément de ce véhicule (62), afin de séparer une chambre de compression (50) d'une chambre de détente (52) traversée par la tige, cet amortisseur disposant d'orifices entre les chambres (56) qui assurent les lois d'amortissement pour un fonctionnement normal de l'amortisseur comprenant une vitesse de détente limitée, caractérisé en ce qu'il comporte une chambre de repos (54) entourant la partie de la tige (2) sortant du corps principal (6), qui est reliée à la chambre de compression (50) par un clapet (30) laissant libre le passage vers cette chambre de compression et interdisant un passage en sens inverse, l'amortisseur comportant de plus un tiroir (32) reliant le premier élément du véhicule (60) à la tige (2), qui coulisse dans un perçage axial de la tige suivant un jeu pour ouvrir dans le sens de la traction un passage (36) de la chambre de détente vers la chambre de repos. 2 - Amortisseur hydraulique selon la revendication 1, caractérisé en ce 20 que la chambre de repos (54) comporte une paroi extérieure comprenant un cylindre plongeur (12) lié à la tige (2), qui coulisse dans un fourreau (14) fixé au corps principal (6). 3 - Amortisseur hydraulique selon la revendication 2 caractérisé en ce que le ressort de suspension (20) prend appui d'un côté sur le cylindre 25 plongeur (12), et de l'autre sur le fourreau (14). 4 - Amortisseur hydraulique selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que le cylindre plongeur (12) comporte une butée haute (42) et une butée basse (44) qui limitent la course axiale du tiroir (32). 5 - Amortisseur hydraulique selon la revendication 4, caractérisé en ce 30 que le tiroir (32) comporte une plaque supérieure (46) de fixation au premier élément du véhicule (60), comprenant un contour se prolongeant par unepartie descendante dont la base est entourée par un appui mobile (40) pouvant se déplacer entre la butée haute (42) et la butée basse (44). 6 - Amortisseur hydraulique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la chambre de repos (54) descend jusqu'en bas du corps principal (6), le clapet (30) étant disposé entre la base de cette chambre de repos et celle de la chambre de compression (50). 7 - Amortisseur hydraulique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le perçage axial (38) de la tige (2) débouche dans chacune des chambres de détente (52) et de repos (54), par un perçage transversal (34, 36) de cette tige. 8 - Amortisseur hydraulique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un corps cylindrique secondaire (8) entoure le corps cylindrique principal (6), sa base fermée étant fixée à ce corps principal, sa partie supérieure comprenant un couvercle disposant d'un guidage étanche (10) de la tige (2) qui le traverse. 9 - Véhicule automobile disposant d'amortisseurs hydrauliques 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 pour un usage particulier du type tous-terrains ou sportif.