Brevet FR3002998A1 — publié le 20140912

AMORTISSEUR HYDRAULIQUE, NOTAMMENT POUR UN DISPOSITIF DE SUSPENSION DE VEHICULE. [0001] L'invention porte sur un amortisseur hydraulique, notamment pour un dispositif de suspension de véhicule, et plus particulièrement adapté à un dispositif de suspension de véhicule automobile. [0002] De façon classique, un dispositif de suspension pour un véhicule, en particulier pour un véhicule automobile, comporte un amortisseur et un ressort disposés mécaniquement entre une partie non suspendue et une partie suspendue du véhicule. De manière classique également, l'amortisseur comprend un corps de forme tubulaire dont les extrémités sont obturées par des parois et dans lequel peut se déplacer un piston prolongé par une tige qui traverse l'une des parois d'extrémités au travers d'une bague d'étanchéité. De manière connue en soi, ce piston est pourvu, d'une part, de moyens calibrés de passage d'un fluide, d'une huile par exemple, d'une première sous cavité à une seconde sous cavité délimitées par la position du piston en fonction des mouvements de ce dernier en réponse aux efforts exercés sur la suspension, et d'autre part, de moyens dits « complémentaires », tels qu'une bonbonne supplémentaire ou une réserve de longueur, permettant de compenser la variation de la tige de la chambre due au déplacement de ladite tige. [0003] Le montage de ces moyens complémentaires est relativement encombrant et rend difficile l'intégration du véhicule. [0004] De plus, on notera que dans ces dispositifs de suspension à amortisseur hydraulique selon l'art antérieur il est nécessaire, si l'on veut assurer un fonctionnement efficace du dispositif, d'avoir une fonction séparatrice air/huile nécessitant de procéder à une purge d'air du circuit hydraulique lors de l'assemblage de l'amortisseur. [0005] A titre d'exemple, on connaît, selon le document FR 2 751 713, un système amortisseur à huile, qui est constitué d'un piston monté à l'extrémité d'une tige mobile, se déplaçant dans un corps cylindrique creux en chassant l'huile comprise entre le piston et le fond du corps creux de l'amortisseur vers une chambre de réserve deformable sur l'extérieur de laquelle est appliqué un gaz sous pression. L'huile est évacuée vers la chambre de réserve par au moins deux orifices différents selon les vitesses de déplacement du piston. Le trajet de l'huile passe par une chambre intermédiaire de volume déterminé. Les orifices sont disposés entre la chambre de réserve et la chambre intermédiaire. Au moins l'un des orifices, ou premier orifice est obturé par un clapet antiretour réglable qui constitue un frein hydraulique réglable de façon à ne permettre l'évacuation de l'huile que dans le cas où la pression exercée par le piston sur l'huile est telle qu'elle dépasse les conditions prévues d'utilisation du véhicule les plus extrêmes. Un deuxième clapet anti-retour réglable obture un second orifice situé ente la chambre intermédiaire et la chambre de réserve, le deuxième clapet anti-retour étant réglé pour une plage de vitesses de déplacement du piston située entre les basses vitesses et les vitesses de frein hydraulique. Enfin, il peut être prévu un troisième orifice pourvu d'un étranglement réglable, lequel troisième orifice permet d'évacuer aux basses vitesses l'huile de la chambre intermédiaire vers la chambre de réserve. [0006] Le but de la présente invention est de fournir un amortisseur hydraulique, notamment pour un dispositif de suspension de véhicule, qui puisse fonctionner sans la bonbonne mentionnée précédemment de telle sorte qu'est alors facilitée l'implantation dudit dispositif de suspension sur le véhicule. [0007] Un autre but de la présente invention est de fournir un tel amortisseur hydraulique dans lequel est intégré un système de purge de façon à améliorer substantiellement la fiabilité de l'amortisseur, et par conséquent du dispositif de suspension du véhicule. [0008] Pour parvenir à ces buts, la présente invention a pour objet un amortisseur hydraulique, notamment pour un dispositif de suspension de véhicule, et cet amortisseur hydraulique, nouveau, comprend un cylindre principal dans lequel coulisse axialement un piston monté à l'extrémité d'un tige et délimitant une chambre de compression, un cylindre secondaire, concentrique au cylindre principal, positionné à l'extérieur et solidaire dudit cylindre principal et délimitant une chambre de détente, un ensemble de deux tubes, qui enveloppent l'ensemble formé par le cylindre principal et le cylindre secondaire et sont solidaires respectivement du cylindre secondaire et de la tige. Cet amortisseur selon l'invention comporte également une chambre de repos délimitée par l'espace compris entre l'ensemble des deux tubes et les deux cylindres principal et secondaire, trois conduits qui relient respectivement la chambre de compression à la chambre de repos, la chambre de détente à la chambre de compression et la chambre de repos à la chambre de compression. Enfin, des moyens sont prévus sur ces trois conduits pour contrôler le débit et/ou la direction du flux hydraulique pendant les phases de compression et de détente de l'amortisseur. [0009] Selon un mode préféré de réalisation de l'invention, les deux tubes mentionnés ci-dessus sont coaxiaux et formés, d'une part, d'un fourreau solidaire du cylindre secondaire, et d'autre part, d'un cylindre plongeur solidaire de la tige, au moins une bague de guidage étant prévue pour le guidage du cylindre plongeur sur le fourreau ainsi qu'un joint d'étanchéité pour l'étanchéité de la liaison entre le cylindre plongeur et le fourreau. [0010] De préférence, les moyens évoqués précédemment permettant de contrôler le débit sont, d'une part, une valve de contrôle du débit de compression montée sur le conduit compression/repos qui relie la chambre de compression à la chambre de repos, et d'autre part, une valve de contrôle du débit de détente montée sur le conduit détente/compression qui relie la chambre de détente à la chambre de compression. [0011] De préférence également, les moyens évoqués précédemment permettant de contrôler la direction du flux hydraulique sont, d'une part, un clapet anti-retour détente/compression monté sur le conduit détente/compression qui relie la chambre de détente à la chambre de compression, et d'autre part, un clapet anti-retour repos/compression monté sur le conduit de réalimentation qui relie la chambre de repos à la chambre de compression. [0012] De manière préférentielle, il peut être prévu une bague de guidage pour le guidage de la tige dans la paroi supérieure transversale du cylindre secondaire. [0013] De manière préférentielle également, le piston est avantageusement pourvu d'orifices calibrés permettant des déplacements du piston à vitesse réduite. [0014] Selon un mode de réalisation en variante, les deux tubes mentionnés précédemment peuvent ne plus être des tubes coaxiaux, mais des tubes parallèles. [0015] La présente invention a aussi pour objet un dispositif de suspension pour véhicule, qui comprend au moins un amortisseur hydraulique conforme à celui décrit ci- dessus dans ses grandes lignes. [0016] Enfin, la présente invention a pour objet un véhicule, en particulier un véhicule automobile, dans lequel le système de suspension, disposé mécaniquement entre une partie non suspendue et une partie suspendue du véhicule, est conforme au dispositif de suspension mentionné ci-dessus. [0017] D'autres buts, avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront dans la description qui suit d'un exemple de réalisation, non limitatif de l'objet et de la portée de la présente demande de brevet, accompagnée de dessins dans lesquels : [0018] - la figure 1 est une vue en coupe, schématique, de l'amortisseur hydraulique selon la présente invention, en phase de compression, et [0019] - la figure 2 est une vue en coupe, schématique, de l'amortisseur de la figure 1, en phase de détente. [0020] En référence aux dessins des figures 1 et 2, on a représenté un exemple de réalisation de la structure de l'amortisseur hydraulique selon la présente invention, destiné en particulier à un dispositif de suspension d'un véhicule, en particulier à un dispositif de suspension d'un véhicule automobile. L'amortisseur, disposé mécaniquement entre une partie non suspendue (support de roue) et une partie suspendue (châssis) du véhicule roulant, comprend les parties, organes et éléments suivants : [0021] - un premier cylindre, dit « cylindre principal », désigné par la référence numérique 3, [0022] - un piston, de référence numérique 2, qui est destiné à coulisser axialement dans le cylindre principal 3 et qui est pourvu d'orifices calibrés 2A lui permettant, de manière classique, des déplacements linéaires (selon l'axe longitudinal YY') à vitesse réduite, [0023] - un second cylindre, dit « cylindre secondaire » désigné par la référence numérique 4, concentrique au cylindre principal 3, positionné à l'extérieur et solidaire dudit cylindre principal 3, [0024] - une tige référencée 1, reliée au piston 2, solidaire de ce dernier, qui sort axialement du cylindre principal 3 et du cylindre secondaire 4, une bague de guidage 5 formant palier de guidage de la tige 1 au travers de la paroi supérieure 4A du cylindre secondaire 4, [0025] - un ensemble de deux tubes coaxiaux qui enveloppe l'ensemble formé par le cylindre principal 3 et le cylindre secondaire 4, les deux tubes coaxiaux, qui sont désignés respectivement fourreau 6 et cylindre plongeur 7, étant fermés chacun sur l'une de leurs extrémités, pouvant coulisser axialement de manière étanche et étant respectivement solidaires du cylindre secondaire 4 (pour le fourreau 6) et de la tige 1 (pour le cylindre plongeur 7), la référence 6A désignant l'extrémité fermée du fourreau 6 et la référence 7A l'extrémité fermée du cylindre plongeur 7, [0026] - une chambre dite « chambre de repos », référencée 10, qui est formée par l'espace annulaire compris entre l'ensemble formé par le fourreau 6 et le cylindre plongeur 7 et l'ensemble formé par le cylindre principal 3 et le cylindre secondaire 4, [0027] - une chambre dite « chambre de compression », référencée 8, qui est formée par l'espace cylindrique interne au cylindre principal 3 qui est situé sous le piston 2, par conséquent l'espace opposé à la tige 1 par rapport au piston 2, [0028] - une chambre dite « chambre de détente », référencée 9, qui est formée par l'espace cylindrique interne du cylindre principal 3 et du cylindre secondaire 4 séparé par le piston 2 de la chambre de compression 8, [0029] - un conduit référencé 11, dit conduit de « compression/repos », qui relie la chambre de compression 8 à la chambre de repos 10, lequel conduit de compression/repos 11, représenté en trait plein sur le dessin de la figure 1, possède un système de passage du fluide calibré sous la forme d'une valve de contrôle, dite « valve de contrôle du débit de compression » référencée 16, [0030] - un conduit référencé 12, dit conduit de « détente/compression », qui relie la chambre de détente 9 à la chambre de compression 8, lequel conduit de détente/compression 12, représenté en traits interrompus courts sur la figure 1, possède, d'une part, un passage du fluide calibré sous la forme d'une valve de contrôle 15, dite « valve de contrôle du débit de détente », et d'autre part, un clapet anti-retour 14 dit « clapet anti-retour détente/compression », [0031] - un conduit référencé 13, dit « conduit de réalimentation », qui relie la chambre de repos 10 à la chambre de compression 8, lequel conduit de réalimentation 13 possède un clapet anti-retour 17 dit « clapet anti-retour repos/compression », [0032] - une bague de guidage 18, qui permet le guidage du cylindre plongeur 7 sur le fourreau 6, [0033] - un joint d'étanchéité 19, annulaire, qui est situé à la partie supérieure du fourreau 6 et qui rend étanche la liaison axialement mobile entre le cylindre plongeur 7 et le fourreau 6. [0034] Le fonctionnement de cet amortisseur est décrit ci-après. [0035] En phase de compression, représentée schématiquement sur le dessin de la figure 1, le piston 2 et la tige 1, qui est guidée par la bague 5, coulissent axialement (selon l'axe axe YY'). Le piston 2, parce qu'il est pourvu d'orifices calibrés 2A de passage du fluide (huile) de la chambre de compression 8 vers la chambre de détente 9 (sens des flèches désignées « C » sur la figure 1), absorbe les efforts appliqués sur la suspension du véhicule. Une partie du fluide équivalente à l'intégralité du volume de tige déplacé est redirigé dans la chambre de repos 10 via le conduit compression/repos 11 qui relie la chambre de compression 8 à la chambre de repos 10 et est équipé de la valve 16 de contrôle du débit de compression. [0036] En phase de détente, représentée schématiquement sur le dessin de la figure 2, le piston 2 et la tige 1 coulissent également axialement (axe YY') mais en sens inverse du sens de déplacement durant la phase de compression. De la même façon que pendant la phase de compression, le piston 2, pourvu des orifices calibrés 2A déjà mentionnés de passage de l'huile de la chambre de détente 9 vers la chambre de compression 8 (sens des flèches désignées « D » sur la figure 2), absorbe les efforts appliqués sur la suspension du véhicule. Une partie du fluide équivalente à l'intégralité du volume de tige déplacé est réalimenté depuis la chambre de repos 10 vers la chambre de compression 8 via le conduit de réalimentation 13 qui relie la chambre de repos 10 à la chambre de compression 8, lequel conduit de réalimentation 13 possède le clapet anti-retour 17. Une partie du fluide équivalente au volume de tige déplacé est redirigé de la chambre de détente 9 vers la chambre de compression 8 via le conduit détente/compression 12 équipé, d'une part, de la valve 15 de contrôle du débit de détente, et d'autre part, du clapet anti-retour détente/compression 14. Le clapet anti-retour détente/compression 14 possède deux fonctions distinctes. Dans un premier temps, il bloque le flux provenant de la chambre de compression 8 vers la chambre de détente 9 et dans un second temps, en phase de compression, la pression dans la chambre de compression 8 appliquée sur le clapet anti-retour 14 étant plus élevée que dans la chambre de détente 9, le clapet antiretour 14 bloque également la communication dans le sens allant de la chambre de détente 9 à la chambre de compression 8. Ce mode de fonctionnement avantageux permet d'isoler le réglage en compression du réglage en détente en empêchant, en phase de compression, que le volume de la tige déplacé traverse le conduit de détente équipé d'un système de passage du fluide calibré réglable, ce qui aurait pour conséquence d'altérer le réglage du système de passage du fluide calibré de la compression. [0037] Selon une variante de réalisation non représentée sur les dessins, les deux tubes qui enveloppent l'ensemble formé par le cylindre principal 3 et le cylindre secondaire 4, à savoir le fourreau 6 et le cylindre plongeur 7 ne sont pas deux tubes coaxiaux, mais deux tubes parallèles. [0038] La structure de l'amortisseur hydraulique décrit ci-dessus présente de nombreux avantages, parmi lesquels les avantages suivants : [0039] - il permet de faire l'économie d'une bonbonne de réserve extérieure ou d'une réserve de longueur, et par conséquent, [0040] - il facilite l'implantation sur le véhicule du dispositif de suspension, [0041] - grâce au système de purge qu'il intègre, il permet d'améliorer la fiabilité de l'amortisseur, et par conséquent d'améliorer la fiabilité du dispositif de suspension du véhicule, [0042] - il est de conception et de réalisation relativement simples, et [0043] - il est robuste, fiable et économique. [0044] Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté ci-dessus à titre d'exemple ; d'autres modes de réalisation peuvent être conçus par l'homme de métier sans sortir du cadre et de la portée de la présente invention. REVENDICATIONS: 1. Amortisseur hydraulique, notamment pour un dispositif de suspension de véhicule, caractérisé en ce qu'il comprend un cylindre principal (3) dans lequel coulisse axialement un piston (2) monté à l'extrémité d'un tige (1) et délimitant une chambre de compression (8), un cylindre secondaire (4), concentrique au cylindre principal (3), positionné à l'extérieur et solidaire dudit cylindre principal (3) et délimitant une chambre de détente (9), un ensemble de deux tubes (6, 7), qui enveloppent l'ensemble formé par le cylindre principal (3) et le cylindre secondaire (4) et sont solidaires respectivement dudit cylindre secondaire (4) et de la tige (1), une chambre de repos (10) délimitée par l'espace compris entre ledit ensemble des deux tubes (6, 7) et les deux cylindres principal (3) et secondaire (4), trois conduits (11, 12, 13) qui relient respectivement la chambre de compression (8) à la chambre de repos (10), la chambre de détente (9) à la chambre de compression (8) et la chambre de repos (10) à la chambre de compression (8), et des moyens (14, 15, 16, 17) sur ces conduits pour contrôler le débit et/ou la direction du flux hydraulique pendant les phases de compression et de détente de l'amortisseur. 2. Amortisseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux tubes (6, 7) sont coaxiaux et formés par un fourreau (6) solidaire du cylindre secondaire (4) et un cylindre plongeur (7) solidaire de la tige (1), au moins une bague de guidage (18) étant prévue pour le guidage du cylindre plongeur (7) sur le fourreau (6) ainsi qu'un joint d'étanchéité (19) pour l'étanchéité de la liaison entre le cylindre plongeur (7) et le fourreau (6). 3. Amortisseur selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les moyens pour contrôler le débit (15, 16) sont, d'une part, une valve de contrôle du débit de compression (16) montée sur le conduit compression/repos (11) qui relie la chambre de compression (8) à la chambre de repos (10), et d'autre part, une valve de contrôle du débit de détente (15) montée sur le conduit détente/compression (12) qui relie la chambre de détente (9) à la chambre de compression (8). 4. Amortisseur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les moyens pour contrôler la direction du flux hydraulique (14, 17) sont, d'une part, un clapet anti-retour détente/compression (14) monté sur le conduit détente/compression (12) qui relie la chambre de détente (9) à la chambre decompression (8), et d'autre part, un clapet anti-retour repos/compression (17) monté sur le conduit de réalimentation (13) qui relie la chambre de repos (10) à la chambre de compression (8). 5. Amortisseur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il est prévu une bague de guidage (5) pour le guidage de la tige (1) dans la paroi supérieure transversale (4A) du cylindre secondaire (4). 6. Amortisseur selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ledit piston (2) est équipé d'orifices calibrés (2A) permettant des déplacements dudit piston à vitesse réduite. 7. Amortisseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux tubes (6, 7) sont des tubes parallèles, non coaxiaux. 8. Dispositif de suspension pour véhicule, qui comprend au moins un amortisseur hydraulique et qui est caractérisé en ce que ledit amortisseur hydraulique au moins est conforme à l'une des revendications précédentes. 9. Véhicule, en particulier véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de suspension disposé mécaniquement entre une partie non suspendue et une partie suspendue du véhicule, caractérisé en ce que ledit dispositif de suspension est conforme à la revendication 8. .