FR2661961A1 - ACTUATOR HAS BETWEEN TWO MASSES. - Google Patents

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Abstract

Actionneur disposé entre deux masses (m1, m2) pour suspension de véhicules, dont la capacité d'amortissement peut être modifiée par des moyens mécaniques uniquement, en ce que, dans la conduite (12) qui relie des compartiments de travail supérieur (9) et inférieur (10), est disposée une vanne-pilote (13) qui commande le débit dans la conduite et qui peut être actionnée par le mouvement des masses (m1, m2, mv) en fonction de la fréquence.Actuator arranged between two masses (m1, m2) for suspension of vehicles, the damping capacity of which can be modified by mechanical means only, in that, in the pipe (12) which connects the upper working compartments (9) and lower (10), there is a pilot valve (13) which controls the flow in the pipe and which can be actuated by the movement of the masses (m1, m2, mv) as a function of the frequency.

Description

La présente invention concerne un actionneur disposé entre deux masses, enThe present invention relates to an actuator arranged between two masses, in

particulier un amortisseur d'oscillations pour véhicules, qui comporte un cylindre de travail fixé à l'une des masses, et à l'intérieur de celui- ci un piston séparant deux compartiments de travail et dont la tige est articulée sur l'autre masse, ainsi qu'une vanne-pilote qui commande la conduite reliant les deux compartiments de travail Un actionneur de ce type est  particular an oscillation damper for vehicles, which comprises a working cylinder fixed to one of the masses, and inside of this a piston separating two working compartments and the rod of which is articulated on the other mass , as well as a pilot valve which controls the pipe connecting the two working compartments An actuator of this type is

connu par le document DE-A-34 14 258.  known from document DE-A-34 14 258.

Les actionneurs de ce type, connus également sous le terme d'amortisseurs d'oscillations, comportent depuis peu un  Actuators of this type, also known as oscillation dampers, have recently included

amortissement modifiable de l'extérieur A cet effet, deux compar-  modifiable depreciation from the outside For this purpose, two compar-

timents de travail séparés par un piston et reliés l'un à l'autre par une conduite sont habituellement prévus dans un amortisseur  working parts separated by a piston and connected to each other by a pipe are usually provided in a shock absorber

d'oscillations, et une vanne-pilote est disposée sur cette con-  oscillations, and a pilot valve is arranged on this

duite La plupart du temps, la vanne-pilote est une électrovanne qui définit une section d'étranglement et dont l'électro-aimant est  Most of the time, the pilot valve is a solenoid valve which defines a throttle section and whose electromagnet is

relié à un dispositif électronique de commande.  connected to an electronic control device.

Le dispositif électronique de commande traite les signaux provenant de capteurs disposés sur le véhicule en vue d'adapter l'amortisseur d'oscillations aux différentes conditions de conduite et envoie ensuite des impulsions correspondantes à l'électro-aimant de la vanne-pilote Ainsi, dans ce type d'actionneur, un dispositif électronique de commande est toujours nécessaire et l'on doit utiliser un électro-aimant pour commander la vanne-pilote de  The electronic control device processes the signals from sensors placed on the vehicle in order to adapt the vibration damper to the different driving conditions and then sends corresponding pulses to the electromagnet of the pilot valve. in this type of actuator, an electronic control device is always necessary and an electromagnet must be used to control the pilot valve of

l'actionneur.the actuator.

Pour remédier à ces inconvénients, la présente invention propose donc un actionneur disposé entre deux masses dans lequel une pièce mobile (tiroir) de la vanne-pilote est reliée à un  To overcome these drawbacks, the present invention therefore proposes an actuator arranged between two masses in which a moving part (drawer) of the pilot valve is connected to a

vibrateur dont les vibrations proviennent directement ou indirecte-  vibrator whose vibrations come directly or indirectly-

ment de l'une des deux masses Cet actionneur présente l'avantage  of one of the two masses This actuator has the advantage

par rapport aux actionneurs connus que la modification de la capa-  compared to known actuators that the modification of the capa-

cité d'amortissement de l'actionneur se fait exclusivement par voie mécanique si bien qu'il n'est pas nécessaire d'utiliser un dispositif électronique de commande et des électro-aimants de  actuator damping city is done exclusively mechanically so that it is not necessary to use an electronic control device and electromagnets

commande.ordered.

D'autres avantages et caractéristiques de L'invention  Other advantages and characteristics of the invention

apparaîtront mieux dans la description détaillée qui suit d'un  will appear better in the following detailed description of a

exemple de mise en oeuvre de L'invention et qui se refère aux dessins annexés, dans lesquels: La figure 1 est un schéma d'une suspension de véhicule à commande par vibrations et  example of implementation of the invention and which refers to the accompanying drawings, in which: FIG. 1 is a diagram of a vehicle suspension with vibration control and

Les figures 2 et 3 représentent deux passages d'étran-  Figures 2 and 3 show two foreign passages

g Lement d'une vanne-pilote à tiroir.  g Lement of a pilot valve with slide.

Un véhicule comporte une roue 1 de masse ml et une carrosserie 2 de masse m 2 La roue 1 et la carrosserie 2 sont soutenues par des ressorts 3 et 4, respectivement, parmi lesquels Le ressort 4 supporte entièrement les composantes statiques des  A vehicle comprises a wheel 1 of mass ml and a bodywork 2 of mass m 2 The wheel 1 and the bodywork 2 are supported by springs 3 and 4, respectively, of which Spring 4 fully supports the static components of

forces (poids) Les composantes dynamiques des forces se répar-  forces (weight) The dynamic components of forces are distributed

tissent sur le ressort 4 et sur un amortisseur d'oscillations 5 (actionneur) qui est articulé sur la masse ml de la roue par le cylindre 6 et sur la masse m 2 de la carrosserie par La tige de  weave on the spring 4 and on an oscillation damper 5 (actuator) which is articulated on the mass ml of the wheel by the cylinder 6 and on the mass m 2 of the bodywork by the rod

piston 7.piston 7.

Sur la tige 7 est fixé un piston 8 qui, dans le cylindre 6, sépare l'un de l'autre des compartiments de travail supérieur et inférieur 9 et 10 Le piston 8 comporte une ouverture 11 parallèle à son axe qui est sous le contrôLe de la vanne et dans laquelle peut circuler à étranglement une partie du liquide d'un compartiment de travail dans l'autre La section de l'ouverture 11  On the rod 7 is fixed a piston 8 which, in the cylinder 6, separates one from the other of the upper and lower working compartments 9 and 10 The piston 8 has an opening 11 parallel to its axis which is under the control of of the valve and in which a part of the liquid from one working compartment in the other can circulate throttle The section of the opening 11

n'est pas modifiable.cannot be changed.

Les deux compartiments de travai L 9 et 10 disposés de part et d'autre du piston 8 sont reliés par une conduite 12 Dans cette conduite est disposée une vanne-pilote 13 qui est sous forme d'une vanne à tiroir La vannepilote comporte un corps 14 dans lequel est prévu un alésage qui est destiné à recevoir un tiroir de commande 15 Le tiroir de commande 15 comporte un rétrécissement 16 qui est limité à sa partie inférieure par une arête 16 ' et à sa partie supérieure par une arête 16 " Au niveau du rétrécissement 16, le corps 14 présente une ouverture transversale 17 destinée au  The two working compartments L 9 and 10 arranged on either side of the piston 8 are connected by a pipe 12 In this pipe is disposed a pilot valve 13 which is in the form of a slide valve The pilot valve comprises a body 14 in which is provided a bore which is intended to receive a control drawer 15 The control drawer 15 has a narrowing 16 which is limited at its lower part by an edge 16 'and at its upper part by an edge 16 "At level of the constriction 16, the body 14 has a transverse opening 17 intended for the

raccordement de la conduite 12.pipe connection 12.

L'extrémité libre 18 du tiroir de commande 15 est articulée à un Levier 19 qui est sous forme de Levier à bras unique et qui comporte un point d'appui fixe 20 sur la masse m 2 de la carrosserie Cependant, il est possible également de relier au  The free end 18 of the control drawer 15 is articulated to a lever 19 which is in the form of a lever with a single arm and which has a fixed fulcrum 20 on the mass m 2 of the bodywork, however, it is also possible to connect to

levier 19 le corps 14 de la vanne et non pas le tiroir 15.  lever 19 the body 14 of the valve and not the drawer 15.

L'extrémité libre 23 du levier 19 porte une masse supplémentaire 24 (de masse mv) pour une longueur de bras de levier Lv, et l'attaque du tiroir 15 a lieu avec une longueur de levier ev Enfin, au levier 19 se raccorde également un système oscillant propre qui consiste en un ressort 21 de raideur cv et en un amortisseur 22 de caractéristique ou raideur kv Le réglage du levier 19 avec la masse mv et avec cv et kv est tel que la fréquence propre de ce système oscillant correspond sensiblement à  The free end 23 of the lever 19 carries an additional mass 24 (of mass mv) for a length of lever arm Lv, and the attack on the drawer 15 takes place with a length of lever ev Finally, to the lever 19 is also connected a clean oscillating system which consists of a spring 21 of stiffness cv and a damper 22 of characteristic or stiffness kv The adjustment of the lever 19 with the mass mv and with cv and kv is such that the natural frequency of this oscillating system corresponds substantially to

la fréquence propre de la carrosserie 2 du véhicule (masse m 2).  the natural frequency of the vehicle body 2 (mass m 2).

Cependant, il est possible également de choisir ce réglage de manière qu'il corresponde sensiblement à la fréquence propre de la roue 1 (masse ml) En outre, il est possible de prévoir plusieurs actionneurs en parallèLe qui sont rég Lés sur des fréquences différentes. Dans la position normale en hauteur de la carrosserie 2 d'un véhicule routier ou ferroviaire, la section de passage à  However, it is also possible to choose this setting so that it corresponds substantially to the natural frequency of the wheel 1 (mass ml). In addition, it is possible to provide several actuators in parallel which are regulated on different frequencies. In the normal height position of the bodywork 2 of a road or rail vehicle, the passage section at

travers la vanne-pilote 13 est totalement ouverte.  through the pilot valve 13 is fully open.

Cependant, lorsque la position absolue de la carrosserie 2 par rapport au système inertie L est modifiée de manière dynamique du fait de nids de poule ou d'ondulations du sol, c'est-à-dire Lorsque la carrosserie se sou Lève ou s'abaisse, le tiroir 15 ressort du corps 14 (dans le cas d'un nid de poule) ou pénètre dans le corps 14 (dans le cas d'une ondulation) par suite de l'inertie de la masse mv sur le levier 19 L'arête inférieure 16 ' ou l'arête supérieure 16 " du tiroir étrangle alors plus ou moins l'ouverture transversale 17 de sorte que La section de conduite se rétrécit et que le débit dans la conduite 12 est réduit La réduction de débit peut avoir lieu de manière dégressive, linéaire ou progressive, en continu ou par degrés La figure 2 représente le principe de ce type de commande IL est possible aussi de faire correspondre l'étranglement maximal à la position moyenne du tiroir 15 et de supprimer progressivement l'étranglement en direction des positions écartées La figure 3 illustre une possibilité de ce genre pour la commande de la section d'étranglement En outre, la variation de  However, when the absolute position of the bodywork 2 with respect to the inertia system L is changed dynamically due to potholes or undulations of the ground, that is to say when the bodywork is lifted or s' lowers, the drawer 15 comes out of the body 14 (in the case of a pothole) or enters the body 14 (in the case of a ripple) as a result of the inertia of the mass mv on the lever 19 L 'lower edge 16' or upper edge 16 "of the drawer then more or less throttles the transverse opening 17 so that the section of pipe narrows and that the flow in the pipe 12 is reduced The reduction in flow can take place degressive, linear or progressive, continuously or by degrees Figure 2 shows the principle of this type of control IL is also possible to match the maximum throttle to the average position of the drawer 15 and gradually remove the throttle direction of positions Figure 3 illustrates one such possibility for controlling the throttle section. Furthermore, the variation in

la section d'étranglement peut avoir lieu par degrés.  the choke section can take place by degrees.

IL est important que la vanne-pilote soit actionnée par  It is important that the pilot valve is actuated by

des vibrations par la masse principale m 2 ou par ml et éventuelle-  vibrations by the main mass m 2 or by ml and possibly-

ment en même temps par la masse supplémentaire mv car ces masses oscillent en permanence automatiquement avec une amplitude plus ou moins grande lorsque le véhicule se déplace De cette manière, le débit dans la conduite 12 est amorti en fonction de la fréquence sans qu'il soit nécessaire de prévoir un dispositif électronique de commande et des électro-aimants d'actionnement La variation d'amortissement est plus faible aux hautes fréquences et plus importante aux basses fréquences ce qui permet d'obtenir une  at the same time by the additional mass mv because these masses permanently oscillate automatically with a greater or lesser amplitude when the vehicle is moving In this way, the flow in line 12 is damped as a function of frequency without it being necessary to provide an electronic control device and actuating electromagnets The damping variation is lower at high frequencies and greater at low frequencies which allows to obtain a

suspension confortable de la carrosserie 2 du véhicule.  comfortable suspension of the vehicle body 2.

IL est possible de représenter le vibrateur 24, 19, 21, 22 sous forme d'un oscillateur à masse unique, c'est-à-dire d'un système oscillant à un seul degré de liberté, mais aussi de le munir de plusieurs degrés de liberté pour qu'il puisse fonctionner  It is possible to represent the vibrator 24, 19, 21, 22 in the form of a single mass oscillator, that is to say an oscillating system with a single degree of freedom, but also to provide it with several degrees of freedom for it to work

comme oscillateur à plusieurs masses présentant une carac-  as a multi-mass oscillator with a characteristic

téristique de filtre correspondante.  corresponding filter teristics.

Claims (8)

REVENDICATIONS REVENDICATIONSCLAIMS CLAIMS 1 Actionneur disposé entre deux masses, en particulier amortisseur d'oscillations pour véhicules, comportant un cylindre de travail ( 6) fixé à l'une des masses, à l'intérieur de celui-ci un piston ( 8) séparant deux compartiments de travail ( 9, 10) et dont la tige ( 7) est articulée sur l'autre masse, ainsi qu'une vanne-pilote ( 13) qui commande la conduite ( 12) reliant les deux compartiments de travail, caractérisé en ce qu'une pièce mobile (tiroir ( 15)) de la vanne-pilote ( 13) est reliée à un vibrateur (masse 24, levier 19 de longueurs ev et lv, ressort 21, amortisseur 22) dont les vibrations proviennent directement ou  1 actuator arranged between two masses, in particular oscillation damper for vehicles, comprising a working cylinder (6) fixed to one of the masses, inside thereof a piston (8) separating two working compartments (9, 10) and whose rod (7) is articulated on the other mass, as well as a pilot valve (13) which controls the pipe (12) connecting the two working compartments, characterized in that a moving part (drawer (15)) of the pilot valve (13) is connected to a vibrator (mass 24, lever 19 of lengths ev and lv, spring 21, damper 22) whose vibrations come directly or indirectement de l'une des deux masses (ml, m 2).  indirectly from one of the two masses (ml, m 2). 2. que2. that ( 15))(15)) masse 3. quemass 3. that ( 15))(15)) masse taire 4. Actionneur selon la revendication le vibrateur ( 24, 19, 21, 22) relié à la de la vanne-pilote ( 13) est articulé à  silent mass 4. Actuator according to claim the vibrator (24, 19, 21, 22) connected to the of the pilot valve (13) is articulated to (m 2) d'un véhicule.(m 2) of a vehicle. Actionneur selon la revendication le vibrateur ( 24, 19, 21, 22) relié à la de la vanne-pilote ( 13) est articulé à (m 2) d'un véhicule et est complété par  Actuator according to claim the vibrator (24, 19, 21, 22) connected to that of the pilot valve (13) is articulated to (m 2) of a vehicle and is completed by ( 24) de masse (mv).(24) mass (mv). Actionneur selon la revendication 1, caractérisé en ce pièce mobile (tiroir la carrosserie ( 2) de 1, caractérisé en ce pièce mobile (tiroir la carrosserie ( 2) de  Actuator according to claim 1, characterized in this movable part (drawer the bodywork (2) of 1, characterized in this movable part (drawer the bodywork (2) of une masse supplémen-an additional mass 3, caractérisé en ce que la masse supplémentaire ( 24) de masse (mv) est articulée à la masse (m 2) de la carrosserie (bras de levier lv) par un levier ( 19) à bras unique et en ce que la pièce mobile (tiroir ( 15)) de la vanne-pilote ( 13) est reliée au levier ( 19) en un point de fixation (bras de levier ev) situé entre la masse (m 2) de la carrosserie et  3, characterized in that the additional mass (24) of mass (mv) is articulated to the mass (m 2) of the body (lever arm lv) by a lever (19) with a single arm and in that the part mobile (drawer (15)) of the pilot valve (13) is connected to the lever (19) at a fixing point (lever arm ev) located between the mass (m 2) of the body and la masse supplémentaire ( 24) de masse (mv).  the additional mass (24) of mass (mv). 5 Actionneur selon l'une quelconque des revendications 1 à  5 actuator according to any one of claims 1 to 4, caractérisé en ce que la vanne-pilote ( 13) présente une section de débit importante à l'état de repos de la carrosserie ( 2) et en ce que la section de débit diminue et tend finalement vers zéro lors d'écarts dynamiques croissants par rapport à la position de  4, characterized in that the pilot valve (13) has a large flow section in the rest state of the bodywork (2) and in that the flow section decreases and finally tends towards zero during dynamic deviations increasing relative to the position of repos.rest. 6 Actionneur selon l'une quelconque des revendications 1 à  6 actuator according to any one of claims 1 to 4, caractérisé en ce que la vanne-pilote ( 13) à l'état de repos de la carrosserie ( 2) présente une faible section de débit et en ce que La section de débit augmente dans le cas d'écarts dynamiques  4, characterized in that the pilot valve (13) in the rest state of the bodywork (2) has a small flow section and in that the flow section increases in the case of dynamic deviations croissants par rapport à la position de repos normale.  increasing from the normal rest position. 7 Actionneur selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en  7 actuator according to claim 5 or 6, characterized in ce que la réduction de la section de débit a lieu de manière con-  that the reduction in the flow section takes place in a con- tinue ou par degrés.continuous or by degrees. 8 Actionneur selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que la réduction de la section de débit a lieu de manière  8 actuator according to claim 5 or 6, characterized in that the reduction of the flow section takes place so dégressive, linéaire ou progressive.  declining, linear or progressive. 9 Actionneur selon l'une quelconque des revendications 1 à  9 actuator according to any one of claims 1 to 8, caractérisé en ce que le réglage du levier ( 19) avec la masse supplémentaire ( 24) de masse (mv), la raideur (cv) du ressort ( 21) et la raideur (kv) de l'amortisseur ( 22) est réalisé de telle manière que la fréquence propre de ce système oscillant correspond sensiblement à la fréquence propre de la carrosserie ( 2) de masse  8, characterized in that the adjustment of the lever (19) with the additional mass (24) of mass (mv), the stiffness (cv) of the spring (21) and the stiffness (kv) of the damper (22) is produced in such a way that the natural frequency of this oscillating system corresponds substantially to the natural frequency of the bodywork (2) of mass (m 2) du véhicule.(m 2) of the vehicle. Actionneur selon l'une quelconque des revendications 1 à  Actuator according to any one of claims 1 to 8, caractérisé en ce que le réglage du levier ( 19) avec la masse supplémentaire ( 24) de masse (mv), la raideur (cv) du ressort ( 21), la raideur (kv) de l'amortisseur ( 22) est réalisée de telle manière  8, characterized in that the adjustment of the lever (19) with the additional mass (24) of mass (mv), the stiffness (cv) of the spring (21), the stiffness (kv) of the damper (22) is performed in such a way que la fréquence propre de ce système oscillant correspond sensi-  that the natural frequency of this oscillating system corresponds sensi- blement à la fréquence propre de la roue ( 1) de masse (ml).  at the natural frequency of the mass wheel (1) (ml). 11 Actionneur selon l'une quelconque des revendications 1 à  11 actuator according to any one of claims 1 to , caractérisé en ce qu'il est prévu plusieurs actionneurs de ce type disposés en parallèle qui sont réglés sur des fréquences différentes.  , characterized in that there are provided several actuators of this type arranged in parallel which are adjusted to different frequencies. 12 Actionneur selon l'une quelconque des revendications 1 à  12 actuator according to any one of claims 1 to 10, caractérisé en ce que le vibrateur ( 24, 19, 21, 22) est sous  10, characterized in that the vibrator (24, 19, 21, 22) is under forme d'un système oscillant à un ou plusieurs degrés de liberté.  form of a system oscillating at one or more degrees of freedom.
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