Brevet FR3081957A1 — 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 d'amortisseurs de ce type. [0002] Les véhicules automobiles comportent pour chaque roue un système de suspension comprenant un amortisseur freinant les mouvements de débattement vertical de la roue. [0003] Les amortisseurs hydrauliques comportent un piston fixé à extrémité d'une tige, coulissant dans un corps pour séparer deux chambres hydrauliques. Un mouvement de la tige par rapport au corps provoque un passage du fluide d'une chambre à l'autre, qui provoque un freinage du déplacement de la tige par rapport au corps d'autant plus fort qu'il est rapide. [0004] La force de freinage des amortisseurs est définie en effectuant un compromis entre un freinage faible assurant le confort des passagers qui ne subissent pas de secousses, au risque de permettre une inclinaison du véhicule entre sa droite et sa gauche quand les amortisseurs gauche et droit ne suivent le même mouvement et n'ont donc pas la même hauteur, et un freinage plus important limitant l'inclinaison latérale de la caisse, et assurant ainsi la tenue de route dans les virages, mais faisant subir des secousses aux passagers, en fonction des bosses de la route. [0005] Il est possible de piloter l'amortisseur électriquement (avec variation électromécanique de la position de certaines pièces), pour adapter son fonctionnement à la situation de vie, avec des capteurs et des analyses et traitements des données captées. [0006] Mais la motorisation électrique avec son calculateur entraîne des risques de défaillance et ajoute des coûts. On s'intéresse donc aussi à des solutions dites passives, c'est-à-dire sans commande électronique, et sans apport d'énergie pour un pilotage. [0007] On connait du document FR3006730Al un amortisseur qui par une hélice portée par la tige centrale permet la modulation du passage pour le fluide entre les deux chambres en fonction de l'avancée du piston entre celles-ci. Cela est obtenu par occultation des orifices de passage du fluide traversant le piston. 2 [0008] La présente invention a notamment pour but d'offrir une alternative à la technique antérieure. [0009] Elle propose à cet effet un amortisseur hydraulique télescopique de suspension de véhicule automobile, comportant un piston monté sur une tige de l'amortisseur coulissant suivant une direction axiale dans un corps de l'amortisseur de forme cylindrique de génératrice ladite direction axiale, le piston séparant deux chambres dans le corps. [0010] Cet amortisseur est remarquable en ce que le piston est contraint angulairement par rapport au corps d'amortisseur autour de la tige, et la tige comporte une liaison avec le piston, qui couple leur mouvement relatif de translation suivant l'axe de la tige avec leur 10 mouvement relatif de rotation autour dudit axe. [0011] 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 dureté 15 de l'amortissement en fonction de la vitesse de braquage. [0012] On peut ainsi facilement obtenir sans autre modification du véhicule, un freinage faible de la suspension du côté intérieur du virage et un freinage fort du côté extérieur du virage, pour limiter le roulis du véhicule, cela se faisant de manière progressive en fonction du caractère rapide ou lent de l'action de braquage. Au final ce système permet d'améliorer 20 la tenue de route dans les virages, en offrant une modification de l'amortissement en fonction de la vitesse de braquage des roues. [0013] L'amortisseur suivant l'invention peut de plus comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, qui peuvent être combinées entre elles : [0014] - le corps est de forme cylindrique de révolution, et le piston est bloqué 25 angulairement par rapport au corps par un décalage entre l'axe de la tige et l'axe du corps ; [0015] - ladite liaison est une liaison hélicoïdale ; [0016] - ladite liaison hélicoïdale est constituée par une vis sur la tige et un écrou dans le piston ; [0017] - ladite liaison est une liaison de type came contre suiveur ; 3 [0018] L'invention porte aussi sur un véhicule automobile équipé de suspensions, les suspensions avant comportant chacune un amortisseur selon les principes évoqués ci-dessus, chacun étant configuré pour que lors d'un virage, le roulis du véhicule soit contré par les modifications des volumes des chambres des corps d'amortisseur engendrées par 5 les rotations des pistons respectifs vis-à-vis des tiges respectives. [0019] En particulier, la suspension avant du véhicule peut être du type MacPherson. [0020] 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 suivre, faite en référence aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemple 10 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 15 - la figure 3 est un schéma vu de dessus de cette suspension 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, présentée respectivement en vue de dessus, et en coupe axiale suivant le plan de coupe 20 V-V ; et - 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 VI l-VII, avec la roue braquée vers la gauche. [0021] Les figures 1 et 2, s'intéressant à l'essieu avant d'un véhicule automobile, 25 présentent un amortisseur hydraulique comprenant un corps 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. [0022] 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-moyeu 4, dans l'axe de pivot P. 4 [0023] 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 (ou chambre de la tige) d'une chambre supérieure 16 (ou chambre de progression du piston). La partie supérieure de la tige coulissante 8 sort du corps 2, son extrémité supérieure étant 5 fixée sur la caisse du véhicule 12 de 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. [0024] L'amortisseur comporte des passages du fluide entre les deux chambres 14, 16, non représentés. 10 [0025] 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. 15 [0026] 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. 20 [0027] 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 2 pivote avec la roue 6 autour de l'axe de pivot P, d'un angle A par rapport à l'axe longitudinal L (définissant alors une droite L' constituant la direction des roues braquées) en fonction du braquage de la roue commandé par le conducteur. 25 [0028] Le piston 10 fixé à l'extrémité de la tige coulissante 8 garde le positionnement angulaire de cette tige, et n'a plus le même positionnement angulaire par rapport au corps 2. [0029] Les figures 4 et 5 présentent un amortisseur comprenant une tige coulissante 8 décentrée par rapport à l'axe central de l'amortisseur. La rotule inférieure 18 est alignée sur 30 l'axe de la tige coulissante 8, et l'axe de pivot vertical reste ainsi disposé suivant l'axe de cette tige 8, mais pas selon l'axe du corps 2. 5 [0030] Le piston 10 est fixé à l'extrémité inférieure de la tige coulissante 8 par une liaison hélicoïdale définie par une vis 34 sur la tige 8 et un écrou 36 dans le piston 10, qui a pour conséquence que la progression de la tige 8 verticalement vis-à-vis du piston 10 se fait simultanément avec une rotation de la tige 8 vis-à-vis du même piston 10. [0031] Un tel mouvement hélicoïdal se produit si le piston 10 est entrainé en rotation alors que la tige 8 est retenue. Cela se produit en particulier si le corps 2 est entrainé en rotation par braquage de la roue 6, puisqu'alors le piston 10 est entrainé par le corps 2, du fait du décalage de l'axe de la tige 8 (axe P) et de celui du corps 2. [0032] La direction du véhicule étant dans la position neutre, le piston 10 est dans une 10 position axiale de référence vis-à-vis de la tige 8, et ces deux pièces évoluent ensemble dans un mouvement de translation vertical, tant que les roues ne sont pas braquées. Cette position de référence donne un amortissement souple de la suspension favorisant le confort des passagers lors des roulages en ligne droite. [0033] Lors d'un braquage des roues présenté en figures 6 et 7, le corps 2 pivote avec la 15 roue 6 autour de l'axe de pivot P. Le piston 10 suit le mouvement de pivotement du corps 2. On obtient une rotation de la tige coulissante 8 dans le piston 10, permise par la liaison hélicoïdale entre ces éléments, mais imposant simultanément un mouvement de translation de la tige 8 vis-à-vis du piston 10. [0034] En fonction du braquage des roues avant 6, le piston quitte sa position axiale de 20 référence vis-à-vis de la tige 8, ce qui modifie les volumes respectifs des chambres 14 et 16. [0035] Précisément il est proposé de réduire le volume de la chambre inférieure 16 (chambre de progression du piston) et d'augmenter en conséquence, transitoirement et proportionnellement à la vitesse de braquage des roues, la vitesse de déplacement de 25 fluide de cette chambre vers l'autre chambre, du côté de la roue extérieure au virage, comme montré en figures 6 et 7. Cette transmission de fluide s'oppose au roulis du véhicule (c'est-à-dire son oscillation autour de son axe longitudinal), car du côté extérieur, le véhicule tend à se soulever et donc à augmenter le volume de la chambre inférieure 16. Cela permet donc d'augmenter le comportement routier. 30 [0036] Inversement, il est proposé d'augmenter le volume de la chambre inférieure 16 (chambre de progression du piston) et de diminuer en conséquence la vitesse de déplacement de fluide de cette chambre vers l'autre, du côté de la roue intérieure au virage. 6 Là aussi, la diminution de pression s'oppose au roulis du véhicule, car du côté intérieur au virage, le véhicule tend à s'enfoncer, et donc à diminuer le volume de la chambre inférieure 16. Cela permet donc d'améliorer le comportement routier. [0037] On réalise ainsi de manière simple et efficace, sans aucune autre modification du véhicule, un amortissement présentant un réglage dynamique automatique dépendant directement de la vitesse de braquage des roues avant 6. On obtient en particulier un amortissement plus ferme dans les virages serrés ou pris rapidement, qui limite le roulis de la caisse du véhicule et améliore la tenue de route ainsi que la sécurité. [0038] A la place de la liaison hélicoïdale, on peut mettre en place une liaison de type 10 came contre suiveur, pour coupler la rotation des roues à la modification du volume de la chambre d'amortisseur, par le couplage de la rotation du piston avec la translation de celui-ci vis-à-vis de la tige. [0039] 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) monté sur une tige (8) de l'amortisseur coulissant suivant une direction axiale dans un corps (2) de l'amortisseur de forme cylindrique de génératrice ladite direction axiale, le piston séparant deux chambres (14, 16) dans le corps, caractérisé en ce que le piston (10) est contraint angulairement par rapport au corps (2) autour de la tige (8), et la tige (8) comporte une liaison avec le piston (10), qui couple leur mouvement relatif de translation suivant l'axe de la tige (8) avec leur mouvement relatif de rotation autour dudit axe. 2. Amortisseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le corps est de forme cylindrique de révolution, et que le piston (10) est bloqué angulairement par rapport au corps (2) par un décalage entre l'axe de la tige (8) et l'axe du corps (2). 3. Amortisseur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite liaison est une liaison hélicoïdale. 4. Amortisseur selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite liaison hélicoïdale est constituée par une vis (34) sur la tige (8) et un écrou (36) dans le piston (10). 5. Amortisseur selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que ladite liaison est une liaison de type came contre suiveur. 6. Véhicule automobile équipé de suspensions, caractérisé en ce que les suspensions avant comportent chacune un amortisseur selon l'une quelconque des revendications précédentes, chaque amortisseur des suspensions avant étant configuré pour que lors d'un virage, le roulis du véhicule soit contré par les modifications des volumes des chambres (14, 16) engendrées par les rotations des pistons (10) respectifs vis-à-vis des tiges (8) respectives. 7. Véhicule automobile selon la revendication 6, caractérisé en ce que la suspension avant est du type MacPherson.