Brevet FR3010160A1 — publié le 20150306

AMORTISSEUR HYDRAULIQUE AVEC CAPSULE COMPRESSIBLE La présente invention se rapporte à un amortisseur hydraulique contenant une ou plusieurs capsules compressibles. L'invention appartient au domaine des amortisseurs hydrauliques. L'invention est plus particulièrement adaptée aux amortisseurs équipant les suspensions de véhicules automobiles. On connaît des amortisseurs hydrauliques constitués de deux chambres contenant un fluide incompressible qui sont séparées par une paroi munie d'au moins un orifice. Par fluide incompressible on entend un fluide dont le volume demeure constant sous l'action d'une pression externe. Lors de la mise en charge de l'amortisseur, l'une des chambres de l'amortisseur est comprimée. Le fluide contenu dans la chambre qui est comprimée peut alors s'écouler au travers du ou des orifices de cette paroi vers l'autre chambre. Le laminage du fluide au travers de la paroi permet de réaliser un amortissement qui dépend de la vitesse de mise en charge de l'amortisseur. Lorsque la vitesse de mise en charge dépasse un certain seuil, qui dépend des caractéristiques du fluide, de la taille et du nombre d'orifices dans la paroi, l'amortisseur se bloque et l'effort d'amortissement tend alors vers l'infini. Pour pallier ce phénomène de blocage, il est connu du document GB 2473452 A de disposer des capsules sphériques compressibles dans le fluide incompressible d'un amortisseur hydraulique. La compression de ces capsules permet de modifier la loi d'amortissement de l'amortisseur lorsque la pression du fluide augmente dans une des chambres. L'inconvénient de telles capsules dans un amortisseur est qu'elles sont difficilement compressibles. L'invention a pour but de supprimer les inconvénients des amortisseurs de l'art antérieur. Dans ce but, la présente invention propose un amortisseur hydraulique comportant une première chambre et une deuxième chambre, ces première et deuxième chambres contenant un fluide incompressible et étant séparées l'une de l'autre par une paroi, cette paroi étant munie d'au moins un orifice permettant de faire circuler le fluide entre ces chambres lors de la compression de l'une des chambres, au moins une capsule étant disposée en suspension dans le fluide, cet amortisseur étant remarquable en ce que la capsule comporte une pluralité de formes en creux sur sa surface extérieure. Ainsi, l'invention permet de rendre compressible le fluide dans lequel la capsule est en suspension et de faciliter la compression de la capsule par l'action de la pression de ce fluide au niveau des formes en creux. Dans un mode particulier de réalisation, la capsule est de forme générale sphérique. Le diamètre de la capsule peut être supérieur au diamètre de l'orifice mentionné précédemment. Ainsi, la capsule ne peut pas circuler d'une chambre à l'autre, au travers de la paroi. Dans ce même mode particulier de réalisation, l'amortisseur peut comporter dans une même chambre au moins deux capsules n'ayant pas le même diamètre. Il est ainsi possible de modifier les propriétés de compression du fluide à l'intérieur d'une même chambre. Toujours dans ce mode particulier de réalisation, le diamètre de la capsule peut être compris entre 0,5 cm et 1 cm. Cette taille de capsule est plus particulièrement adaptée à une utilisation dans un amortisseur d'une suspension d'un véhicule automobile. Selon une caractéristique particulière, la capsule est étanche au fluide mentionné plus haut. Selon un mode particulier de réalisation, la capsule contient un fluide. Selon un autre mode particulier de réalisation, la capsule contient un matériau à absorption d'énergie. L'utilisation d'un matériau à absorption d'énergie présente l'avantage 25 d'avoir une compression de la capsule plus rapide que sa décompression. L'invention a également pour objet une suspension d'un véhicule automobile comportant un tel amortisseur hydraulique, cet amortisseur étant disposé entre la caisse et une roue de ce véhicule. L'utilisation d'un tel amortisseur dans une suspension d'un véhicule 30 automobile présente l'avantage d'amortir un choc, quelle que soit la position de la roue et pas uniquement lorsque l'amortisseur est en fin de course. L'invention a encore pour objet un véhicule automobile comportant au moins un amortisseur hydraulique présentant l'une quelconque des caractéristiques ci-dessus. 35 L'invention sera mieux comprise et d'autres aspects et avantages apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit de modes particuliers de réalisation, donnés à titre d'exemples nullement limitatifs et en référence aux dessins qui l'accompagnent, dans lesquels : - la figure 1 est une vue en coupe d'un amortisseur hydraulique suivant l'invention ; - la figure 2 est une vue en perspective d'une capsule d'un amortisseur hydraulique conforme à l'invention ; - la figure 3A est une vue en coupe d'une capsule d'un premier mode particulier de réalisation d'un amortisseur hydraulique conforme à l'invention ; - la figure 3B est une vue en coupe d'une capsule d'un second mode particulier de réalisation d'un amortisseur hydraulique conforme à l'invention ; - la figure 4 représente la loi d'amortissement en fonction de la vitesse de mise en charge d'un amortisseur hydraulique conforme à l'invention comparée à celle d'un amortisseur hydraulique connu ; - la figure 5 est une vue en coupe d'une capsule d'un amortisseur hydraulique conforme à l'invention dans un état comprimé ; - la figure 6A est une vue en coupe d'un amortisseur hydraulique conforme à l'invention, installé entre la caisse et une roue d'un véhicule automobile, à l'approche d'un obstacle situé sur une route sur laquelle circule ce véhicule ; - la figure 6B est un graphique représentant l'effort subi par la caisse en fonction du temps lors du franchissement de l'obstacle illustré sur la figure 6A, avec un amortisseur hydraulique conforme à l'invention et avec un amortisseur hydraulique connu. Conformément à l'invention, l'amortisseur hydraulique 1 de la figure 1 comporte une première chambre 2 et une deuxième chambre 3 contenant toutes deux un fluide incompressible tel que de l'huile. La première chambre 2 et la deuxième chambre 3 sont séparées par une paroi 4. La paroi 4 est munie d'au moins un orifice 5 permettant de faire communiquer ces deux chambres. Au moins une capsule 10 est par ailleurs disposée en suspension dans le fluide incompressible de la première et/ou de la deuxième chambre 2 et/ou 3. Lors de la compression de la première chambre 2, respectivement de la deuxième chambre 3, le fluide incompressible contenu dans cette chambre circule au travers de l'orifice 5 vers la deuxième chambre 3, respectivement vers la première chambre 2. Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 1, par exemple pour une utilisation dans une suspension d'un véhicule automobile, la première et la deuxième chambre 2 et 3 sont situées dans un cylindre 7 dans lequel coulisse la paroi 4, mais d'autres modes de réalisation sont possibles. La paroi 4 est dans ce cas perpendiculaire à l'axe du cylindre 7 et est liée à un piston 6, lui-même coaxial avec le cylindre 7. Préférentiellement, cette capsule 10 est de forme générale sphérique. Ainsi que représenté sur la figure 2, la capsule 10 comporte plusieurs formes en creux 12 sur sa surface extérieure. Les formes en creux 12 permettent de faciliter la compression de la capsule 10. Une capsule de forme sphérique parfaite, sans forme en creux, est en effet plus difficile à comprimer. Par exemple, les formes en creux 12 ont une profondeur comprise entre 0,1 et 0,2 fois le diamètre de la capsule 10. Avantageusement, les formes en creux 12 ont une largeur comprise entre 0,3 et 0,5 fois le diamètre de la capsule 10. Préférentiellement, le nombre de formes en creux 12 sur chaque capsule 10 est compris entre 8 à 14. Leur nombre est fonction de la taille des creux par rapport au diamètre de la capsule 10. Avantageusement, les formes en creux 12 sont réparties de la façon la plus homogène possible à égale distance les unes des autres, de manière à ce que lorsque la pression augmente, la capsule 10 se contracte sur elle-25 même selon une réduction homogène du diamètre de cette capsule. Les formes en creux 12 peuvent avoir la forme d'une calotte sphérique dont le sommet est orienté vers l'intérieur de la capsule 10. Le diamètre de la capsule 10 peut par exemple être compris entre 0,5 cm et 1 cm pour une application dans une suspension d'un véhicule. 30 De manière générale, le diamètre de la capsule 10 doit être suffisamment petit pour ne pas gêner la circulation du fluide entre les chambres 2 et 3. Le diamètre de la capsule 10 doit toutefois être supérieur au diamètre de l'orifice 5 de la paroi 4, de manière à ce que la capsule 10 ne passe pas dans cet orifice 5. 35 Dans le cas où plusieurs capsules 10 sont disposées en suspension dans le fluide dans une même chambre 2 ou 3, au moins deux capsules peuvent ne pas avoir le même diamètre. La capsule 10 est réalisée dans un matériau déformable, compatible du fluide dans lequel elle est disposée. Ce matériau peut par exemple être étanche à ce fluide, mais en variante, il peut également être poreux à ce fluide. La capsule 10 est réalisée dans un matériau élastique pouvant se déformer sans casser. Préférentiellement, ce matériau est thermoplastique, compatible des huiles. Dans un mode particulier de réalisation, ainsi que représenté sur une capsule en coupe sur la figure 3A, la capsule 10 peut être creuse, l'intérieur 13a étant mis au vide ou contenant un fluide. Ce fluide peut être un gaz ou un liquide. Avantageusement, la capsule 10 est alors étanche pour éviter que le fluide contenu à l'intérieur de la capsule 10 ne se propage et ne se mélange dans le fluide des chambres 2 ou 3. En variante, la capsule 10 peut être poreuse lorsque le même fluide est utilisé à l'intérieur et à l'extérieur de la capsule 10. A titre d'exemple non limitatif, la capsule 10 peut contenir un gaz tel que de l'azote ou autre gaz constitué de molécules suffisamment grosses pour ne pas passer à travers la capsule 10, pour éviter les fuites et les pertes 20 de gaz avec le temps. Le fluide contenu dans la capsule 10 peut par exemple être mis sous pression dans la capsule 10. Ainsi, la capsule 10 retrouve plus rapidement et facilement sa forme initiale après une déformation. La figure 3B illustre un autre mode particulier de réalisation, où la 25 capsule 10 contient un matériau 13b possédant des propriétés d'absorption d'énergie, par exemple de type « éponge » ou de type caoutchouc. Dans le cas de l'utilisation d'un matériau à propriétés d'absorption d'énergie de type caoutchouc possédant des propriétés hystérétiques, la compression de la capsule 10 sera plus rapide que la décompression. 30 La figure 4 illustre la loi d'amortissement en fonction de la vitesse de mise en charge d'un amortisseur hydraulique conforme à l'invention comparée à celle d'un amortisseur hydraulique connu. La loi d'amortissement d'un amortisseur hydraulique est généralement représentée par l'évolution de l'effort F au niveau de cet amortisseur en 35 fonction de la vitesse V de mise en charge de cet amortisseur. Par exemple, dans le cas d'un amortisseur tel que représenté sur la figure 1, cette vitesse V correspond à la vitesse relative du piston 6 par rapport au cylindre 7. La courbe F1 illustre la loi d'amortissement d'un amortisseur hydraulique connu ne comportant pas de capsule. Lorsque la vitesse V de mise en charge de l'amortisseur augmente au-delà d'une vitesse V1, l'effort F1 augmente brutalement. La courbe F2 illustre la loi d'amortissement d'un l'amortisseur hydraulique 1 selon l'invention. Lorsque la vitesse V devient supérieure à la vitesse V1, sous l'effet de l'augmentation de pression exercée par le fluide au niveau des formes en creux 12, la capsule 10 se comprime. Ainsi que représenté sur la figure 5, l'effort F2 au niveau de l'amortisseur 1 est donc réduit en comparaison de l'effort F1 observé avec un amortisseur ne comportant pas de capsule. La vue en coupe de la figure 6A est un exemple d'un amortisseur hydraulique 1 conforme à l'invention, installé entre la caisse 50 et une roue 40, dans une suspension d'un véhicule automobile, à l'approche d'un obstacle 31 situé sur une route 30 sur laquelle circule ce véhicule. Lorsque la roue 40 du véhicule rencontre l'obstacle 31, l'effort Fc appliqué par la roue 40 au niveau de l'amortisseur 1 entraîne un déplacement de la paroi 4 dans le cylindre 7 et le fluide de la chambre 3 est alors comprimé. Lorsque la vitesse V de déplacement de la paroi 4 est inférieure à un seuil de vitesse, par exemple 4 mètres par seconde, le fluide contenu dans la chambre 3 s'écoule au travers de l'orifice 5 vers la chambre 2 et la ou les capsules 10 contenues dans la chambre 3 ne sont pas comprimées. Lorsque cette vitesse V devient supérieure à ce seuil de vitesse, ce 25 qui est généralement le cas lors du passage sur un nid de poule ou sur un obstacle tel que représenté sur la figure 6A, le débit de fluide au travers de l'orifice 5 n'est plus suffisant. Dans ce cas, avec un amortisseur hydraulique connu ne comportant pas de capsule, l'effort Fc1 au niveau de l'amortisseur augmente alors très 30 rapidement, ainsi que représenté en fonction du temps t sur la figure 6B. L'amortisseur est alors inopérant et se comporte comme une barre rigide. Avec l'amortisseur hydraulique 1 selon l'invention, l'amplitude et la dynamique de l'effort Fc2 au niveau de l'amortisseur au moment où la roue 40 rencontre l'obstacle 31 sont réduits par la compression de la ou des 35 capsules 10 disposées dans la chambre 3. L'effort appliqué à la caisse 50 du véhicule est alors lui aussi réduit et le confort des passagers du véhicule est amélioré. Lors de la détente de l'amortisseur 1, la ou les capsules 10 disposées dans la chambre 2 permettent également de réduire la dynamique de l'effort Fc2 lors de la détente de l'amortisseur. Ainsi, un amortisseur hydraulique suivant l'invention permet de faciliter la compression de la ou des capsules compressibles et d'améliorer ainsi le confort des passagers d'un véhicule lors de l'utilisation d'un tel amortisseur dans une suspension d'un véhicule. Lors d'une telle utilisation dans une suspension d'un véhicule, l'invention présente également l'avantage de réduire les variations de pression lors de chocs subis au niveau de l'amortisseur, ce qui préserve la durée de vie de l'amortisseur et réduit également les phénomènes de cavitation. REVENDICATIONS1. Amortisseur hydraulique (1) comportant une première chambre (2) et une deuxième chambre (3), lesdites première et deuxième chambres (2, 3) contenant un fluide incompressible et étant séparées l'une de l'autre par une paroi (4), ladite paroi (4) étant munie d'au moins un orifice (5) permettant de faire circuler ledit fluide entre lesdites chambres (2,3) lors de la compression de l'une desdites chambres (2, 3), au moins une capsule (10) étant disposée en suspension dans ledit fluide, caractérisé en ce que ladite capsule (10) comporte une pluralité de formes en creux (12) sur sa surface extérieure. 2. Amortisseur hydraulique selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite capsule (10) est de forme générale sphérique. 3. Amortisseur hydraulique selon la revendication 2, caractérisé en ce que le diamètre de ladite capsule (10) est supérieur au diamètre dudit orifice (5). 4. Amortisseur hydraulique selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que ledit amortisseur (1) comporte dans une même chambre (2, 3) au moins deux capsules (10) n'ayant pas le même diamètre. 5. Amortisseur hydraulique selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que le diamètre de ladite capsule (10) est compris entre 0,5 cm et 1 cm. 6. Amortisseur hydraulique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite capsule (10) est étanche audit fluide. 7. Amortisseur hydraulique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite capsule (10) contient un fluide. 8. Amortisseur hydraulique selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ladite capsule (10) contient un matériau (13b) à absorption d'énergie. 9. Suspension d'un véhicule automobile caractérisée en ce qu'elle comporte un amortisseur hydraulique (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, ledit amortisseur (1) étant disposé entre la caisse (50) et une roue (40) dudit véhicule. 10. Véhicule automobile caractérisé en ce qu'il comporte au moins un amortisseur hydraulique selon l'une quelconque des revendications 1 à 8.