Brevet FR3007098A1 — publié le 20141219

DISPOSITIF D'AMORTISSEMENT À BUTÉE HYDRAULIQUE ET PISTON D'AMORTISSEMENT À RAPPROCHEMENT CONTRÔLÉ L'invention concerne les dispositifs d'amortissement, et plus précisément ceux qui comprennent une butée hydraulique. Comme le sait l'homme de l'art, certains dispositifs d'amortissement comprennent un corps métallique logeant dans un fluide une partie d'un piston d'amortissement muni d'une extrémité libre métallique. Afin que cette dernière ne génère pas trop de bruit ni d'endommagement par un contact métal-métal lors d'une phase dite d'attaque dans laquelle un amortissement maximal est requis, le corps peut également loger une butée d'attaque réalisée dans un matériau non métallique (par exemple en caoutchouc, caoutchouc synthétique ou polyuréthane). Généralement, cette butée d'attaque supporte un niveau d'effort qui est fonction de la position du piston. Plus l'extrémité libre du piston rentre dans la butée d'attaque, plus l'effort supporté par cette butée d'attaque est important. Ces butées d'attaque étant relativement fragiles, et insuffisamment efficaces dans certaines situations, il a été proposé de les remplacer par des butées hydrauliques comportant un (second) piston également muni d'une (seconde) extrémité libre métallique et baignant dans le même fluide que la (première) extrémité libre du (premier) piston d'amortissement. Dès que l'importance de l'attaque dépasse un certain niveau, la première extrémité libre vient contacter la seconde extrémité libre afin de faire travailler son second piston. Par exemple, dans le cas d'un véhicule, cela permet de diminuer l'effort maximum qui est supportée par la caisse et éventuellement de réduire la masse totale. Hélas, lorsque le contact métal-métal survient il induit un bruit dont le niveau dépend de l'intensité de l'attaque (et donc de la vitesse à laquelle le contact (ou choc) a lieu), et qui peut constituer une gêne sonore, par exemple pour des passagers d'un véhicule, éventuellement de type automobile. L'invention a donc pour but d'améliorer la situation. Elle propose notamment à cet effet un dispositif d'amortissement comprenant un corps logeant une partie d'un premier piston d'amortissement muni d'une première extrémité libre, et une butée hydraulique comportant un second piston muni d'une seconde extrémité libre, les première et seconde extrémités libres baignant dans un fluide. Ce dispositif d'amortissement se caractérise par le fait que ses première et seconde extrémités libres comprennent respectivement des première et seconde parties terminales qui présentent des formes complémentaires adaptées à un emboîtement et qui comprennent, pour l'une au moins d'entre elles, des moyens d'évacuation qui sont propres, lorsqu'elles se rapprochent, à induire une évacuation contrainte d'une partie du fluide qui est situé entre elles de manière à ralentir ce rapprochement. Grâce à ce ralentissement contrôlé, par déplacement de fluide, du rapprochement des première et seconde extrémités libres lors d'une phase d'attaque, le contact (ou l'impact) est progressif et amorti, et donc le bruit qu'il génère est notablement réduit, voire supprimé. Le dispositif d'amortissement selon l'invention peut comporter d'autres caractéristiques qui peuvent être prises séparément ou en combinaison, et notamment : - ses première et seconde parties terminales peuvent présenter respectivement des formes de type femelle et de type mâle, ou inversement des formes de type mâle et de type femelle ; - les formes peuvent être conique concave et conique convexe ; - les moyens d'évacuation peuvent être définis dans la partie terminale qui présente une forme de type mâle ; les moyens d'évacuation peuvent comprendre au moins une rainure présentant un profil choisi ; - les moyens d'évacuation peuvent comprendre au moins trois rainures espacées deux à deux d'une distance sensiblement identique ; - le profil et les formes peuvent être choisis en fonction d'une vitesse de rapprochement souhaitée. L'invention propose également un véhicule, éventuellement de type automobile, et comprenant au moins deux dispositifs d'amortissement du type de celui présenté ci-avant. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'examen de la description détaillée ci-après, et des dessins annexés (obtenus en CAO/DAO, d'où le caractère apparemment discontinu de certaines lignes et les niveaux de gris), sur lesquels : - la figure 1 illustre schématiquement, dans une vue en coupe longitudinale, une partie d'un exemple de réalisation d'un dispositif d'amortissement selon l'invention, - la figure 2 illustre schématiquement, dans une vue en perspective, les première et seconde parties terminales du dispositif d'amortissement de la figure 1, et - la figure 3 illustre schématiquement, dans une vue en coupe longitudinale, le mécanisme d'évacuation contrainte du fluide situé entre les première et seconde parties terminales du dispositif d'amortissement de la figure 1, lors de leur emboîtement pendant une phase d'attaque. L'invention a pour but de proposer un dispositif d'amortissement D dans lequel le contact entre le premier piston d'amortissement P1 et le second piston P2 de la butée hydraulique BH est amorti. Dans ce qui suit, on considère, à titre d'exemple non limitatif, que le dispositif d'amortissement D fait partie d'un véhicule automobile, comme par exemple une voiture. Il est par exemple destiné à être couplé à une roue pour assurer la tenue de caisse, agir sur le comportement du véhicule et garantir un bon niveau de confort aux passagers du véhicule, notamment. Mais l'invention n'est pas limitée à cette application. Elle concerne en effet tout système comprenant au moins un équipement devant être amorti au moyen d'un dispositif d'amortissement à butée hydraulique, et notamment n'importe quel type de véhicule (y compris les motocyclettes (en particulier adaptées au tout terrain pour lequel les niveaux d'efforts sont importants), et les « 4x4 »), certains appareils (et notamment certaines machines-outils, comme par exemple des presses), et certaines installations, éventuellement industrielles. On a schématiquement représenté sur la figure 1 une partie d'un exemple de réalisation d'un dispositif d'amortissement D selon l'invention. Comme illustré, un dispositif d'amortissement D, selon l'invention, comprend un corps C, par exemple métallique, et logeant une partie d'un premier piston d'amortissement P1 et une butée hydraulique BH. Ce corps C présente, par exemple, une forme générale cylindrique circulaire, et est destiné à être solidarisé à un premier équipement (ici d'un véhicule). Le premier piston (d'amortissement) P1 comprend une première extrémité libre El logée dans le corps C (ici dans une partie gauche) et une autre extrémité connectée à un second équipement (ici d'un véhicule). On notera que la première extrémité libre El peut être réalisée dans un matériau métallique ou un autre matériau présentant une forte rigidité. La butée hydraulique BH est logée dans le corps C (ici dans une partie droite). Elle comporte un second piston P2 muni d'une seconde extrémité libre E2, orientée vers la première extrémité libre El du premier piston P1, et dédié à l'amortissement contrôlé de cette dernière (El ). On notera que la seconde extrémité libre E2 peut être réalisée dans un matériau métallique ou un autre matériau présentant une forte rigidité. Les première El et seconde E2 extrémités libres baignent dans un même fluide contenu dans une partie centrale du corps C. Ce fluide est par exemple une huile couramment utilisée dans le domaine de l'amortissement hydraulique. Selon l'invention, les première El et seconde E2 extrémités libres comprennent respectivement des première PT1 et seconde PT2 parties terminales qui présentent des formes complémentaires adaptées à un emboîtement. On entend ici par « formes complémentaires », des formes homologues destinées à permettre une coopération de forme par emboîtement ou réunion. Par ailleurs, et comme cela apparaît mieux sur les figures 2 et 3, l'une au moins des première PT1 et seconde PT2 parties terminales comprend des moyens d'évacuation ME qui sont propres, lorsque les première PT1 et seconde PT2 parties terminales se rapprochent pendant une phase d'attaque, à induire une évacuation contrainte d'une partie du fluide qui est situé entre elles (PT1, PT2) afin de ralentir ce rapprochement. Tant que la première extrémité libre El est loin de la seconde extrémité libre E2, le mécanisme d'évacuation n'agit pas. En revanche, lorsque les première PT1 et seconde PT2 parties terminales commencent à s'emboîter l'une dans l'autre, le volume de fluide qui est situé entre elles commence à être comprimé et à s'échapper de façon contrôlé de la zone d'emboîtement via les moyens d'évacuation ME (comme illustré par les flèches de la figure 3). La section de passage du fluide étant de plus en plus réduite pendant le rapprochement, le fluide est de plus en plus contraint et donc s'oppose de plus en plus fortement au rapprochement. La vitesse de rapprochement est donc progressivement réduite. Plus les première PT1 et seconde PT2 parties terminales sont emboîtées l'une dans l'autre, plus la translation axiale de la première extrémité libre El est ralentie (ou freinée). Ainsi, il n'y a (quasiment) pas de choc au moment du contact entre les première PT1 et seconde PT2 parties terminales du fait de la très forte réduction de la vitesse de rapprochement. Lorsque les première PT1 et seconde PT2 parties terminales sont totalement emboîtées l'une dans l'autre et donc en contact, le second piston P2 commence à agir au sein de sa butée hydraulique BH. On notera que les première PT1 et seconde PT2 parties terminales peuvent faire partie intégrante des première El et seconde E2 extrémités libres, respectivement, ou bien être respectivement rapportées sur ces dernières (E1, E2), par exemple par vissage, soudage, collage ou surmoulage (dès lors que cela confère de la rigidité à l'ensemble). Ces première PT1 et seconde PT2 parties terminales sont de préférence réalisées dans un matériau dur, comme par exemple un métal. On notera également que dans l'exemple de réalisation illustré non limitativement sur les figures 1 à 3, seule la seconde partie terminale PT2 est pourvue de moyens d'évacuation ME. Mais dans une première variante de réalisation c'est seulement la première partie terminale PT1 qui pourrait être pourvue de moyens d'évacuation ME. Dans une seconde variante de réalisation chacune des première PT1 et seconde PT2 parties terminales pourrait être pourvue de moyens d'évacuation ME. Comme illustré non limitativement sur les figures 1 à 3, la première partie terminale PT1 peut présenter une forme de type femelle et la seconde partie terminale PT2 peut présenter une forme de type mâle. Mais dans une variante de réalisation non représentée, la première partie terminale PT1 peut présenter une forme de type mâle et la seconde partie terminale PT2 peut présenter une forme de type femelle. Par ailleurs, et comme illustré non limitativement sur les figures 1 à 3, la forme de la partie terminale PT1 ou PT2 de type mâle peut être conique convexe, et dans ce cas l'autre partie terminale PT2 ou PT1 comprend un logement de forme conique concave, homologue de la forme conique convexe. On notera que d'autres formes peuvent être envisagées, et notamment des formes de type pyramidal, éventuellement tronqué, concave et convexe. Egalement comme illustré non limitativement sur les figures 1 à 3, les moyens d'évacuation ME peuvent comprendre au moins une rainure présentant un profil choisi. Par exemple, elles peuvent comprendre au moins trois rainures espacées deux à deux d'une distance sensiblement identique. En fait, dans l'exemple illustré non limitativement sur la figure 2, les moyens d'évacuation ME comprennent six rainures définies sur la face inclinée du cône de la seconde partie terminale PT2, et sensiblement espacées de 60° les unes des autres. Cette répartition symétrique des rainures permet d'évacuer le fluide de façon sensiblement homogène via la face inclinée (comme illustré par les flèches de la figure 3). Dans l'exemple de réalisation illustré non limitativement sur les figures 1 à 3, les rainures ME présentent un profil semi-cylindrique circulaire. Mais elles pourraient présenter d'autres profils, notamment semi-cylindrique elliptique ou semi-cylindrique carrée ou encore incurvé (par exemple en spirale) (l'important est en effet de bien dimensionner la section de passage du fluide par rapport aux efforts que l'on souhaite générer et qui dépendent du cahier des charges). Par ailleurs, la section des rainures peut être éventuellement variable d'une extrémité à l'autre. On notera que certains au moins des moyens d'évacuation ME peuvent éventuellement se présenter sous la forme de trous traversant calibrés et définis dans la paroi latérale de la partie terminale de type femelle (ici PT1) qui définit le logement (ou la cavité) d'emboîtement. Dans ce cas, la face inclinée de la partie terminale de type mâle (ici PT2) doit comporter des petites cavités destinées à éviter l'obstruction des trous traversant. On notera également que le profil des rainures (ou trous traversant) ME et les formes (d'emboîtement) des première PT1 et seconde PT2 parties terminales peuvent être avantageusement choisis en fonction de la vitesse de rapprochement qui est souhaitée au sein du dispositif d'amortissement D.10 REVENDICATIONS1. Dispositif d'amortissement (D) comprenant un corps (C) logeant une partie d'un premier piston (P1) d'amortissement, muni d'une première extrémité libre (El ), et une butée hydraulique (BH) comportant un second piston (P2) muni d'une seconde extrémité libre (E2), lesdites première (El) et seconde (E2) extrémités libres baignant dans un fluide, caractérisé en ce que lesdites première (El) et seconde (E2) extrémités libres comprennent respectivement des première (PT1) et seconde (PT2) parties terminales présentant des formes complémentaires adaptées à un emboîtement et comprenant, pour l'une au moins d'entre elles (PT1, PT2), des moyens d'évacuation (ME) propres, lorsqu'elles (PT1, PT2) se rapprochent, à induire une évacuation contrainte d'une partie dudit fluide qui est situé entre elles (PT1, PT2) de manière à ralentir ledit rapprochement. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites première (PT1) et seconde (PT2) parties terminales présentent respectivement des formes de type femelle et de type mâle. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites 20 première (PT1) et seconde (PT2) parties terminales présentent respectivement des formes de type mâle et de type femelle. 4. Dispositif selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que lesdites formes sont conique concave et conique convexe. 5. Dispositif selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que 25 lesdits moyens d'évacuation (ME) sont définis dans la partie terminale (PT2) présentant une forme de type mâle. 6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que lesdits moyens d'évacuation (ME) comprennent au moins une rainure présentant un profil choisi. 30 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que lesdits moyens d'évacuation (ME) comprennent au moins trois rainures espacées deux à deux d'une distance sensiblement identique. 8. Dispositif selon l'une des revendications 6 et 7, caractérisé en ce que ledit profil et lesdites formes sont choisis en fonction d'une vitesse de rapprochement souhaitée. 9. Véhicule, caractérisé en ce qu'il comprend au moins deux dispositifs d'amortissement (D) selon l'une des revendications précédentes. 10. Véhicule selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il est de type automobile.