FR2637033A3 - Amortisseur a coefficient d'amortissement variable - Google Patents

Abstract

L'invention concerne les amortisseurs pour véhicules automobiles. L'invention réside dans le fait que l'on double les conduits habituels 27 à 30 avec leur clapet 30 à 34 par un conduit supplémentaire 38, 39, 40 réalisé à l'intérieur de la tige 24 et que l'on commande l'ouverture/fermeture de ce conduit supplémentaire par une électrovanne 41, 42. Cette électrovanne est constituée d'une douille 41 maintenue en position basse par un ressort 50 et d'un solénode 42 qui commande le déplacement de la douille vers le haut. L'invention est applicable aux amortisseurs pour véhicules automobiles.

Description

L'invention concerne les amortisseurs utilisés pour les véhicules automobiles, elle concerne plus particulièrement les amortisseurs dont le coefficient d'amortissement est variable en fonction de certains paramètres de manière à améliorer le confort, la sécurité et la tenue de route du véhicule automobile sur lequel ils sont montés.

Comme son nom l'indique, un amortisseur a essentiellement pour but d'amortir les chocs subis par les roues d'un véhicule automobile de manière à réduire leurs effets sur le châssis. A cet effet, un amortisseur comprend essentiellement des moyens, généralement de type hydraulique, qui transforment un déplacement rapide et de grande amplitude de la roue en un déplacement lent et de faible amplitude du châssis.

Dans sa réalisation la plus rudimentaire, un amortisseur hydraulique comprend une chambre de travail qui est partagée en deux parties supérieure et inférieure par un piston. L'enveloppe de la chambre de travail est reliee à la roue tandis que le piston est relié au châssis. Les deux parties de la chambre de travail sont remplies d'un fluide hydraulique et communiquent entre elles par des conduits munis de soupapes de type mecanique portées par le piston. Au repos, les soupapes sont fermées, par contre, elles s'ouvrent en cas de déplacement du piston et permettent le passage du fluide de la partie inférieure vers la partie supérieure en cas de compression par exemple et inversement en cas de détente.C'est le passage du fluide dans les conduits à soupapes qui réalise l'amortissement et l'on comprend que le coefficient d'amortissement dépend, notamment, de la dimension des conduits, dimension qui est fixée par construction.

Un tel amortisseur de type classique présente l'inconvénient que sa caractéristique d'amortissement est invariable pour un véhicule donné et résulte d'un compromis entre différents paramètres qui varient selon les conditions de marche du véhicule.

Des amortisseurs à coefficient d'amortissement variable ont été proposés et ont pour principe de modifier le débit du fluide qui passe d'une partie de chambre dans l'autre en fonction de la valeur de paramètres choisis. Par rapport aux amortisseurs de type classique, ces amortisseurs necessitent des adaptations très importantes, notamment, l'adjonction de conduits et/ou chambres supplémentaires auxquels sont associés des moyens d'ouverture/fermeture à commande variable. Il en résulte un ensemble volumineux et compliqué et d'un prix de revient élevé. En outre, les dispositifs proposés ne sont pas facilement adaptables aux amortisseurs existants.

Le but de la présente invention est donc de réaliser un amortisseur à coefficient d'amortissement variable qui ne présente pas les inconvénients précités- et qui, notamment, peut facilement s'adapter aux amortisseurs de type classique.

L'invention se rapporte à un amortisseur à coefficient d'amortissement variable pour véhicule automobile qui comprend un piston disposé à l'extrémité d'une tige, ledit piston étant prévu pour coulisser dans une chambre remplie de fluide hydraulique et la partageant en deux parties qui communiquent entre elles par au moins un conduit muni d'un clapet, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens associés à la tige pour faire communiquer les deux parties par au moins un conduit supplémentaire et des moyens associés à l'un des orifices du conduit supplémentaire pour l'ouvrir ou le fermer en réponse à des signaux électriques.

D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description suivante d'un exemple particulier de réalisation, ladite description étant faite en relation avec le dessin joint dans lequel la figure unique représente une coupe axiale d'un amortisseur à coefficient d'amortissement variable selon l'invention.

Sur la figure unique, un amortisseur à coefficient d'amortissement variable comprend un tube extérieur cylindrique de révolution 10 dont l'extrémité inférieure est fermée par un capuchon 11, l'extrémité supérieure étant fermée par un bouchon 12. Ce tube 10 délimite un volume intérieur qui est divisé en deux parties 13 et 14 par une chemise interne 15. La partie interne est fermée par le bouchon 12 à son extrémité supérieure et par une capsule 16 à son extrémité inférieure. Ces deux parties 13 et 14 communiquent entre elles par des trous 17 et 18 traversant la capsule 16 et dont les orifices sont munis respectivement de clapets 19 et 20.

La chemise interne 15, de forme cylindrique de révolutionj délimite le volume interne 14 qui est divisé en deux parties ou chambres de travail 21 et 22 par un piston coulissant 23 associé à une tige 24 qui traverse le bouchon 12. L'étanchéité périphérique entre les deux chambres 21 et 22 est obtenue par un segment 25 tandis que l'étanchéité au niveau du bouchon 12 est réalisée par un joint 26.

Les chambres de travail 21 et 22 communiquent par des trous ou conduits 27 à 30 percés dans le piston 23 et dont les orifices sont respectivement équipés de clapets 31 à 34.

Les orifices des trous 27 et 28, munis des clapets 31 et 32, sont ouverts lorsque le piston 23 se déplace du haut vers le bas et sont fermés autrement. Par contre, les orifices des trous 29 et 30, munis des clapets 33 et 34, sont ouverts lorsque le piston 23 se déplace du bas vers le haut et sont fermés autrement. Les orifices inférieurs des trous 27 à 30 débouchent dans une cavité annulaire 35 du piston 23 qui sert de logement à un ressort 36 associé à une douille 37 montée sur la tige 24. La douille 37 est fixée sur la tige 24, par vissage par exemple, et le ressort 36 vient maintenir le piston 23 contre une couronne 44. La couronne 44 vient en butée- contre un epaulement de la tige 24.

Le fluide hydraulique remplit entièrement la chambre de travail 21 et partiellement la chambre de travail 22 ainsi que le volume 13 appele chambre de compensation.

Selon la presente invention, les chambres de travail 21 et 22 communiquent également par un trou ou conduit borgne 38 percé axialement dans la partie inférieure de la tige 24, ce trou étant en communication à sa partie supérieure borgne avec des trous ou conduits 39 et 40 percés radialement dans la tige 24. Les orifices des trous radiaux 39 et 40 coopèrent avec une douille 41 qui coulisse sur la tige 24 et vient fermer lesdits orifices en position basse. Cette douille-41 est entourée d'un solénoïde 42 monté sur une armature 53. L'ensemble est enfermé dans une cloche 43 dont l'extrémité inférieure est solidaire de la couronne 44 qui sert de butée au piston 23 et dont l'extrémité supérieure se termine par une collerette 45 qui est fixée sur la tige 24 par des vis 46.

Le volume annulaire 47 à l'intérieur de la cloche 43 entre la paroi externe de la tige 24 et l'armature 53 communique avec la chambre de travail 22 par des trous 48 et 49 percés dans la collerette 45. Ce volume 47 sert d'espace de coulissement de la douille 41 et de mise en place d'un ressort 50.

L'extrémité supérieure du ressort 50 s'appuie sur la collerette 45 tandis que son extrémité inférieure s'emmanche à l'intérieur de la douille 41, le ressort ayant pour but de maintenir la douille 41 en position basse de manière à fermer les orifices des trous radiaux 39 et 40.

Un ressort 51 a une extrémité inférieure qui repose sur la collerette 45 et une extrémité supérieure qui prend appui sur le bouchon 12. Ce ressort 51 a une fonction analogue au ressort 36 et sert donc de butée de course haute.

La partie supérieure de la tige 24 est également percée d'un trou axial borgne 52 qui communique avec la chambre de travail 22 par au moins un trou radial 53. Ces trous communicants 52 et 53 servent au passage des fils d'alimentation 53 et 54 du solénoïde 42.

Le fonctionnement de l'amortisseur selon l'invention est alors le suivant en supposant que le solénoïde 42 est alimenté par un courant dont les caractéristiques-varient en fonction de paramètres tels que l'accélération, la vitesse etc, du véhicule automobile de manière à ouvrir ou fermer totalement ou partiellement les orifices des trous radiaux 39 et 40 et faire communiquer les chambres de travail 21 et 22.

Lorsque le solénoïde 42 n'est pas alimenté, l'amortisseur fonctionne comme un amortisseur de type classique. Ainsi, en compression (mouvement du piston 23 vers le bas) les clapets 31 et 32 s'ouvrent (les clapets 33 et 34 restant fermés) et laissent passer le fluide de la chambre 21 vers la chambre 22 par les trous 27 et 28. En détente (mouvement du piston vers le haut), les clapets 33 et 34 s'ouvrent (les clapets 31, 32 restant fermés) et laissent passer le fluide de la chambre 22 vers la chambre 21. Par ailleurs, en compression, le clapet 19 de la capsule 16, s'ouvre (le clapet*20 restant fermé) et laisse passer le fluide compressé de la chambre 21 vers la chambre de compensation 13 par le trou 17.De maniere inverse, en détente, le clapet 20 de la capsule 16 s'ouvre (le clapet 19 restant fermé) et laisse passer le fluide de la chambre de compensation 13 vers la chambre 21 par le trou 18.

Lorsque le solénoïde 42 est alimenté par un courant de fréquence ou d'intensité variable en fonction de paramètres déterminés, les chambres 21 et 22 communiquent entre elles non seulement par les trous 27, 28 ou 29, 30 selon le cas mais aussi par l'intermédiaire du trou axial 38 et des trous radiaux 39 et 40 par suite des déplacements verticaux de la douille 41. I1 en résulte alors une modification de l'amortissement due à la modification du débit du fluide entre les deux chambres 21 et 22.

L'invention a été décrite sous la forme d'une application à un amortisseur particulier de type classique mais il est clair qu'elle peut être mise en oeuvre pour d'autres types d'amortisseurs, l'important étant de modifier la tige du dispositif existant pour obtenir les trous 38, 39, 40, 52 et 53 et lui adjoindre des moyens d'ouverture/fermeture des trous 38, 39 et 40.

Ainsi, au lieu d'utiliser des moyens pour agir sur les orifices des trous radiaux 39 et 40, on pourrait mettre en oeuvre des moyens pour agir sur l'orifice inférieur du trou 38, par exemple une électro-vanne à plongeur. Au lieu d'avoir un orifice axial, le trou 38 pourrait alors se terminer radialement de manière à pouvoir disposer
une douille semblable à la douille 41.

Il est à remarquer qu'une douille 41 présente l'avantage de se déplacer perpendiculairement à la direction du fluide et donc de nécessiter moins de puissance pour fermer l'orifice car elle n'a pas à vaincre la pression du fluide comme devrait le faire le plongeur d'une électro-vanne qui serait disposé face à l'orifice.

Les trous 48 et 49 peuvent être disposés à d'autres endroits du dispositif, par exemple à son extrémité inférieure à proximité des trous 39 et 40.

I1 est à noter qu'unie panne des moyens de l'invention, notamment de l'alimentation du solénoïde, ne perturbe pas le fonctionnement normal de l'amortisseur car les trous 39 et 40 restent fermés par la douille 41 qui est maintenue en place par le ressort 50.

Claims (7)

REVENDICATIONS

1. Amortisseur à coefficient d'amortissement variable pour véhicule automobile, qui comprend un piston (23) disposé à l'extrémité d'une tige (24), ledit piston (23) étant prévu pour coulisser dans une chambre remplie d'un fluide hydraulique et la partageant en deux parties (21,22) qui communiquent entre elles par au moins un conduit muni d'un clapet, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens associés à la tige (24) pour faire communiquer les deux parties (21,22) par au moins un conduit supplémentaire (38, 39, 40) et des moyens associes à l'un des orifices du conduit supplémentaire pour l'ouvrir ou le fermer en réponse à des signaux électriques.

2. Amortisseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens associés à la tige (24) comprennent un conduit axial (38) communiquant avec des conduits radiaux (39, 40).

3. Amortisseur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens d'ouverture/fermeture sont constitués par une électro-vanne (41,42) qui est disposée à l'intérieur d'une des parties (21,22).

4. Amortisseur selon la revendication 3, caractérisé en ce que 1'électro-vanne est constituée d'une douille (41) qui coulisse autour de la tige (24) de manière à coopérer avec les trous radiaux (39,40)-et d'un solénoïde (42) disposé et alimenté de manière à faire coulisser la douille le long de la tige (24) et dégager ainsi l'orifice des trous radiaux (39,40).

5. Amortisseur selon la revendication 4, caractérisé en ce que la douille (41) est maintenue en position de fermeture des orifices des conduits (39,40) par un ressort (50).

6. Amortisseur selon l'une des revendications 3, 4 ou 5, caractérisé en ce que l'électro-vanne est disposée à l'intérieur d'un dispositif en forme de cloche (43) qui est fixé sur la tige (24), ledit dispositif présentant des conduits de passage (48, 49) du fluide hydraulique.

7. Amortisseur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la tige (24) comporte en outre un conduit de passage (52, 53) pour des fils de transmission des signaux électriques.