Brevet FR3081956A1 — publié le 20191206

«AMORTISSEUR HYDRAULIQUE REALISANT UN FREINAGE VARIABLE DANS LES VIRAGES» [0001] La présente invention concerne un amortisseur hydraulique de suspension de véhicule automobile, ainsi qu'un véhicule automobile équipé de tels amortisseurs. [0002] Les véhicules automobiles comportent pour chaque roue un système de suspension comprenant un ressort permettant un débattement de la roue en compression et en détente, et un amortisseur freinant ces mouvements. [0003] Les amortisseurs hydrauliques comportent un piston fixé à l'extrémité d'une tige, coulissant dans un corps pour séparer deux chambres hydrauliques. Un mouvement relatif de la tige par rapport au corps provoque un passage du fluide d'une chambre à l'autre, qui est freiné différemment suivant le sens du mouvement. [0004] La force de freinage des amortisseurs résulte d'un compromis entre un freinage faible assurant le confort, et un freinage plus important limitant en particulier l'inclinaison latérale de la caisse du véhicule dans les virages, et assurant la tenue de route. [0005] Afin d'améliorer les lois d'amortissement, un type d'amortisseur hydraulique connu, présenté notamment par le document US-A-5150915, comporte un actionneur électrique rotatif intégré, relié par un circuit électrique à un calculateur électronique recevant de capteurs des informations sur les conditions de roulage, qui commande la rotation d'un tiroir modifiant la section de passage du fluide d'une chambre à l'autre. On ajuste de manière active la force de freinage de l'amortisseur en fonction des conditions de roulage, pour améliorer suivant les besoins le confort ou la tenue de route. [0006] Toutefois la motorisation électrique avec son calculateur présente une certaine complexité entraînant des risques de défaillance, ajoute des coûts importants, et nécessite des modifications du véhicule pour prévoir le système de commande. [0007] La présente invention a notamment pour but d'éviter ces inconvénients de la technique antérieure. [0008] Elle propose à cet effet un amortisseur hydraulique télescopique de suspension de véhicule automobile, comportant un piston fixé à une extrémité d'une tige coulissant suivant une direction axiale dans un corps afin de séparer deux chambres disposées de chaque côté de ce piston, remarquable en ce que la tige comporte une liaison avec le 2 piston pivotante autour de l'axe de cette tige, qui transmet le mouvement axial au piston, et en ce que cette liaison pivotante comporte un passage de fluide reliant les deux chambres, présentant une section de passage variable en fonction du pivotement du piston autour de la tige. 5 [0009] Un avantage de cet amortisseur est que de manière simple, sur un train avant, en liant la tige et le corps de l'amortisseur l'un à la caisse du véhicule et l'autre au porte-moyeu d'une roue avant afin d'obtenir un pivotement de l'un par rapport à l'autre pendant le braquage des roues, on modifie de manière simple, sans commande extérieure, la section de passage et donc la loi d'amortissement en fonction des virages pris par le 10 véhicule. [0010] On peut ainsi facilement obtenir sans autre modification du véhicule, un freinage faible de la suspension dans les lignes droites en disposant un passage de fluide maximum pour cette position de la tige de l'amortisseur, et un freinage de plus en plus fort en fonction de l'angle de braquage croissant des roues avant, pour limiter le roulis du 15 véhicule et améliorer la tenue de route dans des virages de plus en plus prononcés. [0011] L'amortisseur suivant l'invention peut de plus comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, qui peuvent être combinées entre elles. [0012] Avantageusement, l'amortisseur comporte un dispositif de blocage angulaire du piston par rapport à son corps d'amortisseur. 20 [0013] Dans ce cas, avantageusement le dispositif de blocage angulaire du piston par rapport à son corps d'amortisseur, est formé par un décentrage de la tige coulissante par rapport à l'axe principal du corps d'amortisseur. [0014] En particulier, le passage de fluide peut comporter des rainures formées dans la liaison pivotante. 25 [0015] Dans ce cas, avantageusement le piston comporte un perçage recevant l'extrémité de la tige coulissante, comprenant une rainure axiale débouchant vers la chambre disposée du côté opposé à cette tige. [0016] De plus, la tige coulissante peut comporter une rainure axiale présentant une partie disposée au niveau de la rainure axiale de piston, et une partie débouchant vers la 30 chambre disposée du côté de la tige. 3 [0017] Avantageusement, le passage de fluide présente une section de passage maximum pour une position angulaire de la tige coulissante par rapport au piston, et une fermeture progressive de cette section pour un déplacement angulaire symétrique de part et d'autre de cette position angulaire. 5 [0018] L'invention a aussi pour objet un véhicule automobile équipé de suspensions avant comportant chacune un amortisseur comprenant l'une quelconque des caractéristiques précédentes. [0019] Avantageusement, le passage de fluide des amortisseurs présente une section de passage maximum pour les roues avant disposées suivant l'axe longitudinal du 10 véhicule, et une section de passage qui se ferme progressivement pour un écartement par rapport à cette position des roues avant. [0020] En particulier, la suspension avant du véhicule peut être du type MacPherson. [0021] L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement dans la description explicative qui va 15 suivre, faite en référence aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention, et dans lesquels : - les figures 1 et 2 sont des schémas d'une suspension avant du type MacPherson équipée d'un amortisseur selon l'art antérieur, avec la roue dans l'alignement du véhicule, présentée respectivement en vue de dessus, et en coupe axiale suivant le plan de coupe 20 II-Il ; - la figure 3 est un schéma vu de dessus de cette suspension selon l'art antérieur, avec la roue braquée vers la gauche ; - les figures 4 et 5 sont des schémas d'une suspension avant du type MacPherson équipée d'un amortisseur selon l'invention, avec la roue dans l'alignement du véhicule, 25 présentée respectivement en vue de dessus, et en coupe axiale suivant le plan de coupe V-V ; - la figure 5a est une vue de détail agrandie de la figure 5 présentant le piston de l'amortisseur ; et 4 - les figures 6 et 7 sont des schémas de cette suspension présentée respectivement en vue de dessus et en coupe axiale suivant le plan de coupe VII-VII, avec la roue braquée vers la gauche. [0022] Les figures 1 et 2 présentent un amortisseur hydraulique comprenant un corps 5 cylindrique 2 disposé suivant un axe de pivot P sensiblement vertical, recevant à sa base un porte-moyeu 4 supportant une roue avant droite 6 d'un véhicule automobile. [0023] Un triangle inférieur de suspension 20 comporte une extrémité intérieure comprenant une articulation 22 fixée à la caisse du véhicule, alignée suivant la direction longitudinale, et une extrémité extérieure recevant une rotule 18 fixée sous le porte- 10 moyeu 4, dans l'axe de pivot P. [0024] Un piston 10 fixé à l'extrémité inférieure d'une tige coulissante 8 disposée suivant l'axe de pivot P, coulisse dans le corps 2 en séparant une chambre inférieure 14 d'une chambre supérieure 16. La partie supérieure de la tige coulissante 8 sort du corps d'amortisseur 2, son extrémité supérieure étant fixée sur la caisse du véhicule 12 de 15 manière à transmettre au piston 10 les mouvements de cette caisse pour amortir ses oscillations par un freinage du transfert de fluide d'une chambre à l'autre. [0025] L'amortisseur comporte des passages du fluide entre les deux chambres 14, 16, non représentés, freinant de manière différente le mouvement de la tige coulissante 8 suivant sa direction. 20 [0026] L'amortisseur est relié au véhicule d'un côté par l'extrémité supérieure de la tige coulissante 8 et de l'autre côté par la rotule 18, ces deux points définissant l'axe de pivot P permettant le braquage des roues. La tige coulissante 8 fixée à la caisse du véhicule 12 par une liaison élastique d'un type connu, et le piston 10 fixé à cette tige comprenant un bloc en élastomère, ne tournent pas suivant l'axe de cette tige. 25 [0027] En variante la rotule 18 peut être décalée par rapport à l'axe principal de l'amortisseur. L'axe de pivot P est alors incliné par rapport à l'axe d'amortisseur, l'extrémité supérieure de la tige coulissante 8 est reliée à la caisse du véhicule 12 par une liaison élastique permettant d'absorber une petite inclinaison de cette tige lors du braquage des roues avant. 30 [0028] Lors d'un virage présenté figure 3, la tige coulissante 8 ainsi que le piston 10 conservent leurs orientations angulaires par rapport à l'axe longitudinal L. Le corps de 5 l'amortisseur 2 pivote avec la roue 6 autour de l'axe de pivot P, suivant un axe incliné L' formant un angle A par rapport à l'axe longitudinal L en fonction du braquage de la roue commandé par le conducteur. [0029] Le piston 10 fixé à l'extrémité de la tige coulissante 8 garde le positionnement 5 angulaire de cette tige, et n'a plus le même positionnement angulaire par rapport au corps d'amortisseur 2. [0030] Les figures 4, 5 et 5a présentent un amortisseur comprenant une tige coulissante 8 décentrée par rapport à l'axe principal de l'amortisseur. La rotule inférieure 18 est alignée sur l'axe de la tige coulissante 8, ce qui décale légèrement l'axe de pivot P restant 10 alors disposé suivant l'axe de cette tige. [0031] Le piston 10 est fixé à l'extrémité inférieure de la tige coulissante 8 par une liaison pivotante sans jeu axial, permettant à ce piston de suivre le mouvement axial de la tige. [0032] Le piston 10 comporte dans le perçage recevant l'extrémité inférieure de la tige 15 coulissante 8, une rainure axiale 24 formée dans l'épaisseur de ce piston, ouverte vers le bas. La tige coulissante 8 comporte une rainure axiale 26 présentant sa partie inférieure alignée sur la partie supérieure de la rainure de piston 24, et sa partie supérieure débouchant dans la chambre supérieure 16. [0033] La direction étant dans la position neutre, l'alignement de la partie inférieure de la 20 rainure de tige 26 sur la partie supérieure de la rainure de piston 24, forme un passage additionnel de fluide entre les deux chambres hydrauliques 14, 16, qui est peu freiné. Ce passage additionnel de fluide s'ajoute à celui formé habituellement entre les deux chambres 14, 16, ce qui donne un amortissement très souple de la suspension favorisant le confort lors des roulages en ligne droite. 25 [0034] Lors d'un braquage des roues présenté figure 6 et 7, le corps d'amortisseur 2 pivote avec la roue 6 autour de l'axe de pivot P. Le piston 10 disposant d'un calage angulaire défini par rapport au corps d'amortisseur 2, grâce à la tige coulissante 8 décentrée formant un dispositif de blocage angulaire lui imposant une position angulaire particulière par rapport à ce corps, suit le mouvement de pivotement du corps. On obtient 30 une rotation de l'extrémité inférieure de la tige coulissante 8 dans le piston 10, permise par la liaison pivotante entre ces éléments. 6 [0035] En variante on peut réaliser tout autre système de calage angulaire du piston 10 par rapport au corps d'amortisseur 2, comprenant par exemple la tige coulissante 8 disposée suivant l'axe principal de ce corps, et une tige annexe parallèle traversant le piston pour lui imposer sa position angulaire. 5 [0036] En fonction du braquage des roues avant 6, la partie inférieure de la rainure de tige 26 se décale angulairement progressivement de la rainure de piston 24, en réalisant une fermeture progressive du passage additionnel de fluide. On obtient suivant ce braquage un amortissement de moins en moins souple, qui tend vers l'amortissement normal réalisé uniquement par le passage habituel de fluide quand les deux rainures 24, 10 26 sont complètement décalées l'une par rapport à l'autre en fermant le passage additionnel. [0037] On réalise de manière simple et efficace, sans aucune autre modification du véhicule, un amortissement présentant un réglage dynamique automatique dépendant directement du braquage des roues avant 6. On obtient en particulier un amortissement 15 plus ferme dans les virages prononcés, qui limite le roulis de la caisse du véhicule et améliore la tenue de route ainsi que la sécurité. [0038] D'une manière générale l'amortisseur selon l'invention peut être disposé suivant toutes les orientations dans le véhicule, REVENDICATIONS1. Amortisseur hydraulique télescopique de suspension de véhicule automobile, comportant un piston (10) fixé à une extrémité d'une tige (8) coulissant suivant une direction axiale dans un corps (2) afin de séparer deux chambres (14, 16) disposées de chaque côté de ce piston (10), caractérisé en ce que la tige (8) comporte une liaison avec le piston (10) pivotante autour de l'axe de cette tige (8), qui transmet le mouvement axial au piston (10), et en ce que cette liaison pivotante comporte un passage de fluide reliant les deux chambres (14, 16), présentant une section de passage variable en fonction du pivotement du piston (10) autour de la tige (8). 2. Amortisseur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de blocage angulaire du piston (10) par rapport à son corps d'amortisseur (2). 3. Amortisseur selon la revendication 2, caractérisé en ce que le dispositif de blocage angulaire du piston (10) par rapport à son corps d'amortisseur (2), est formé par un décentrage de la tige coulissante (8) par rapport à l'axe principal du corps d'amortisseur (2). 4. Amortisseur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le passage de fluide comporte des rainures (24, 26) formées dans la liaison pivotante. 5. Amortisseur selon la revendication 4, caractérisé en ce que le piston (10) comporte un perçage recevant l'extrémité de la tige coulissante (8), comprenant une rainure axiale (24) débouchant vers la chambre disposée du côté opposé à cette tige (14). 6. Amortisseur selon la revendication 5, caractérisé en ce que la tige coulissante (8) comporte une rainure axiale (26) présentant une partie disposée au niveau de la rainure axiale de piston (24), et une partie débouchant vers la chambre disposée du côté de la tige (16). 7. Amortisseur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le passage de fluide présente une section de passage maximum pour une position angulaire de la tige coulissante (8) par rapport au piston (10), et une fermeture progressive de cette section pour un déplacement angulaire symétrique de part et d'autre de cette position angulaire. 8 8. Véhicule automobile équipé de suspensions, caractérisé en ce que les suspensions avant comportent chacune un amortisseur selon l'une quelconque des revendications précédentes. 9. Véhicule automobile selon la revendication 8, caractérisé en ce que le passage de 5 fluide des amortisseurs présente une section de passage maximum pour les roues avant (6) disposées suivant l'axe longitudinal du véhicule, et une section de passage qui se ferme progressivement pour un écartement par rapport à cette position des roues avant (6). 10. Véhicule automobile selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que la 10 suspension avant est du type MacPherson.