FR2855578A1 - Amortisseur a force d'amortissement selective en fonction de l'amplitude - Google Patents
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Abstract
Un amortisseur comprend un cylindre qui est rempli d'un fluide d'amortissement et dans lequel est guidé de manière axialement mobile, une tige de piston 5 avec un piston 7, le piston subdivisant le cylindre en une chambre de travail côté tige de piston et une chambre de travail éloignée de la tige de piston, l'amortisseur comprenant également un bipasse qui relie au moins l'une des deux chambres de travail avec une première enceinte de travail 23 dans un carter 25 dans lequel un piston séparateur 27 axialement mobile, sépare la première enceinte de travail d'une seconde enceinte de travail 29. Dans cet amortisseur, le bipasse 21 est commandé par une soupape 39 actionnable par commande.
Description
L'invention concerne un amortisseur, comprenant un cylindre qui est rempli
d'un fluide d'amortissement et 5 dans lequel est guidé de manière axialement mobile, une
-?tige de piston avec un piston, le piston subdivisant le cylindre en une chambre de travail côté tige de piston et une chambre de travail éloignée de la tige de piston, l'amortisseur comprenant également un bipasse qui relie 10 au moins l'une des deux chambres de travail avec une première enceinte de travail dans un carter dans lequel un piston séparateur axialement mobile, sépare la première enceinte de travail d'une seconde enceinte de travail.
Dans des amortisseurs fonctionnant de manière sélective avec l'amplitude, tels qu'ils sont par exemple connus d'après le document DE 100 22 029 Al ou les documents DE 40 02 882 Cl, DE 100 47 878 Al, DE 199 48 328 Al 20 ainsi que EP 1 152 166 Al, au moins une chambre de travail de l'amortisseur est reliée à un carter dans lequel un piston séparateur peut coulisser axialement de manière limitée entre deux enceintes de travail à l'intérieur du carter. Le déplacement de coulissement du 25 piston séparateur sert à ce qu'un mouvement de la tige de piston, pour lequel le volume déplacé d'une des enceintes de travail est refoulé à travers un étranglement entre l'enceinte de travail et une chambre de travail, n'engendre qu'une très faible force 30 d'amortissement. Le but de cette mesure réside dans le fait que des excitations de fréquence élevée, avec une faible amplitude, soient justement filtrées, en permettant d'obtenir globalement un confort de roulement élevé. Des conducteurs sportifs pourront, dans certaines 35 conditions, regretter une certaine réactivité directe du train de roulement justement pour des mouvements de direction rapides, parce que les forces d'amortissement de l'amortisseur, en plus du stabilisateur, déterminent également l'inclinaison latérale de la coque ou superstructure du véhicule.
Le but de la présente invention consiste à minimiser les problèmes posés évoqués.
Conformément à l'invention, ce but est atteint par le 10 fait que ledit bipasse est commandé par une soupape actionnable par commande.
L'avantage de cela réside dans le fait qu'à présent l'amortissement sélectif en fonction de l'amplitude peut 15 être mis en oeuvre, sans qu'il apparaisse une limitation du comportement en réponse du train de roulement. Grâce à une détection par capteurs appropriée de la situation' de marche, l'amortissement sélectif en fonction de l'amplitude peut être mis en oeuvre pour garantir, d'une 20 part un confort de marche élevé et d'autre part une sécurité de marche élevée.
Selon une autre configuration avantageuse, la soupape dans le bipasse peut être commandée en continu. Il est 25 ainsi possible de régler de manière ciblée la force d'amortissement dans le domaine actif de l'amortissement sélectif en fonction de l'amplitude.
Selon une autre caractéristique de l'invention, l'une au 30 moins des chambres de travail est reliée à une soupape d'amortissement réglable. Des soupapes d'amortissement réglables existent en différentes versions depuis déjà un certain temps.
En vue d'obtenir un confort de marche élevé également pour des excitations de fréquence élevée, les capteurs destinés à relever 35 la situation de marche doivent réagir de manière rapide correspondante. De tels capteurs sont toutefois relativuement chers. Par ailleurs, il s'y ajoute le temps de régulation interne dans le système de train de roulement, de sorte que le temps de la régulation d'adaptation de la force d'amortissement atteint ses limites. Grâce à la combinaison d'une soupape d'amortissement réglable avec un dispositif d'amortissement sélectif en fonction de l'amplitude, les excitations de: fréquence élevée sont pratiquement entièrement filtrées, de sorte qu'il est possible d'admettre des temps de irégulation globalement plus longs, avec des capteurs plus simples. 10 Selon une autre configuration avantageuse, la soupape d'amortissement réglable et la soupape actionnable par commande pour le bipasse, sont commandées par un actionneur commun. En principe il est possible de 15 prévoir un actionneur séparé pour la soupape d'amortissement réglable et un actionneur -pour la soupape actionnable par commande dans le bipasse. Mais, notamment les actionneurs commandés par une force magnétique, sont relativement coûteux. Il s'avère donc intéressant d'influencer les deux soupapes à l'aide d'un actionneur commun.
En principe, il est tout à fait possible d'envisager que la soupape d'amortissement réglable soit raccordée au 25 bipasse pour le dispositif d'amortissement sélectif en fonction de l'amplitude. Un problème pouvant se poser est toutefois l'espace d'implantation disponible dans ou sur un amortisseur. De ce fait, le piston séparateur mobile axialement dans le carter, est équipé d'au moins 30 une soupape d'amortissement. La soupape d'amortissement et le dispositif d'amortissement sélectif en fonction de l'amplitude, sont ainsi regroupés dans une large mesure.
Selon une configuration avantageuse, la soupape d'amortissement réglable est fixée sur la tige de piston.
L'invention va être explicitée plus en détail, au regard de la description suivante des figures des dessins annexés, qui montrent: Fig. 1 une soupape d'amortissement actionnable par commande dans un bipasse, et une soupape d'amortissement réglable séparée; Fig. 2 un dispositif d'amortissement sélectif en fonction de l'amplitude combiné à une soupape d'amortissement réglable.
La figure 1 montre un amortisseur 1 dans le cylindre 3 15 duquel, qui est rempli de fluide d'amortissement, est guidée de manière axialement mobile, une tige de piston 5 comportant un piston 7. Le piston subdivise le cylindre en une chambre de travail côté tige de piston et une chambre de travail éloignée de la tige de piston 20 9, 11, une soupape d'amortissement 13, 15 pour la direction de traction et pour la direction de compression, étant réalisée dans le piston. A la chambre de travail éloignée de la tige de piston, se raccorde un piston séparateur 17 assurant l'isolement par rapport à 25 une chambre de compensation 19 remplie de gaz.
A l'intérieur de la tige de piston 5 est réalisé un bipasse 21 qui est issu de la chambre de travail 9 côté tige de piston et relie cette chambre de travail 9 à une 30 première enceinte de travail 23 qui est réalisée dans un carter 25 sur la tige de piston. La tige de piston porte un piston séparateur 27 qui sépare la première enceinte de travail d'une seconde enceinte de travail 29 dans le carter 25. Le carter 25 est monté, par l'intermédiaire 35 de deux ressorts 31, 33, sur le piston séparateur, en étant axialement mobile par rapport à celui-ci. La première enceinte de travail 23 est séparée de la chambre de travail 11 éloignée de la tige de piston, par un fond 35 fermé du carter 25. Le carter, le piston séparateur avec les deux ressorts, et le bipasse, forment un dispositif d'amortissement 37 sélectif en fonction de l'amplitude.
A l'intérieur du bipasse est disposée une soupape 39 actionnable par commande, seul étant représenté un corps 10 d'obturation de soupape axialement mobile en tant que partie d'un actionneur 41 de la soupape 39 actionnable par commande. L'actionneur peut fonctionner par une force magnétique, mais également par voie hydraulique, pneumatique ou par l'action d'une autre force 15 quelconque. En principe, la soupape actionnable par commande peut être réalisée sous forme de simple soupape de fermeture avec les deux positions de commutation ouverte et fermée, ou bien également être réalisée sous forme de soupape proportionnelle pouvant également 20 prendre des positions intermédiaires quelconques.
De manière concentrique au cylindre, est disposé un tube extérieur 43 sur lequel est bridée une soupape d'amortissement réglable 45. Le tube extérieur et le 25 cylindre définissent respectivement une liaison fluidique 47 de l'une des deux chambres de travail 9, 11 vers la soupape d'amortissement réglable 45. A titre d'exemple, la soupape d'amortissement réglable dispose d'un actionneur 49 fonctionnant par une force 30 magnétique, mais tout comme pour la soupape actionnable par commande pour le bipasse, il est tout à fait possible et rationnel d'envisager d'autres forces de commande d'actionnement quelconques. La soupape d'amortissement réglable est alternativement traversée 35 par l'écoulement, en fonction de la tige de piston, grâce à des ouvertures de raccordement 51, 53.
A partir d'un mouvement lent de sortie de la tige de piston, le volume dans la chambre de travail 9 côté tige de piston, est comprimé. Si l'on suppose une situation 5 de marche non critique, la soupape 39 actionnable par commande, dans le bipasse 21, est ouverte. Avant qu'un débit volumique notable s'écoule à travers la soupape d'amortissement 13 dans le piston ou la soupape d'amortissement réglable 45, le carter 25 se déplace à 10 l'encontre du ressort 31 en direction de la chambre de travail 11 éloignée de la tige de piston, en se référant au piston séparateur. Dès que la position finale du carter par rapport au piston séparateur est atteinte, le fluide d'amortissement est refoulé vers la soupape 15 d'amortissement réglable 45, par une ouverture de fluide de la chambre de travail côté tige de piston, sous un guidage de tige de piston. La position de commutation de la soupape 39 actionnable par commande, n'a pas d'importance à partir de cet état de fonctionnement. En 20 fonction de la position de commutation de la soupape d'amortissement réglable 45, du fluide d'amortissement s'écoule à présent à travers la soupape d'amortissement dans le piston et, par l'intermédiaire de l'ouverture de raccordement 51, à travers la soupape d'amortissement 25 réglable 45. Dans la soupape d'amortissement réglable est disposé un corps de soupape comprenant des disques de soupape 59 pour la direction de sortie et des disques de soupape 61 pour la direction de rentrée.
Lors d'un mouvement de la tige de piston en direction de la chambre de travail 11 éloignée de la tige de piston, celle-ci est comprimée, ce qui fait que sur le fond 35 du carter 25 du dispositif d'amortissement 37 sélectif en fonction de l'amplitude, s'exerce un mouvement de 35 coulissement axial relativement au piston de séparation 27. Si la soupape 39 actionnable par commande dans le bipasse 21, est ouverte, alors le volume refoulé hors de la première enceinte de travail 23 dans le carter, est refoulé par le bipasse 21 dans la chambre de travail 9 côté tige de piston. Lorsque le carter a atteint sa 5 position finale en direction du piston séparateur, c'est à dire pour une première enceinte de travail minimale, alors le fluide d'amortissement s'écoule à travers le piston 7 et/ou à travers la soupape d'amortissement réglable 45, la chambre de compensation 19 compensant le 10 volume de la tige de piston 5 rentrant ou sortant du cylindre.
Indépendamment de la direction de mouvement de la tige de piston, il est possible, par une position 15 intermédiaire de la soupape 39 réglable en continu dans le bipasse 21, d'obtenir un amortissement individuel du volume refoulé hors de la première enceinte de travail.
Il est ainsi possible d'exercer une influence sensible sur la caractéristique de force d'amortissement globale 20 de l'amortisseur.
Une autre variante de réalisation est représentée sur la figure 2. Audessus du piston 7 qui sépare la chambre de travail 9 côté tige de piston de la chambre de travail 25 11 éloignée de la tige de piston, le carter 25 est fixé à la tige de piston 5 par l'intermédiaire d'un filetage de raccordement 63. Entre un couvercle de carter 65 et le fond 35 du carter, est enserré, de manière axialement mobile, entre deux ressorts 31, 33, tout comme sur la 30 figure 1, le piston séparateur 27 du dispositif d'amortissement sélectif en fonction de l'amplitude. Le piston séparateur dispose d'une soupape de phase de traction 67 et d'une soupape de phase de compression 69.
Dans le couvercle de carter est réalisée une ouverture 35 de soupape 71, le côté supérieur du couvercle de carter formant un siège de soupape pour un corps d'obturation de soupape 73 axialement mobile. Le couvercle de carter sépare la première enceinte de travail 23 dans le carter 25 d'une chambre de collecte 75 qui présente au moins une ouverture de fluide 77 vers la chambre de travail 9 5 côté tige de piston. Dans le fond 35 du carter est également réalisée une ouverture de fluide 79 vers la seconde enceinte de travail 29. Le parcours d'écoulement entre les ouvertures de fluide 77, 79 par l'ouverture de soupape 71 dans le couvercle de carter 65, les deux enceintes de travail 23, 29 et les soupapes d'amortissement 67, 69 dans le piston séparateur, forme le bipasse vers les soupapes d'amortissement 13, 15 dans le piston 7.
Le corps d'obturation de soupape 73, en combinaison avec une bobine 81 et un ressort de rappel 83, forment l'actionneur actionné par une force magnétique.
Le piston séparateur à l'intérieur du carter peut, 20 excepté une ouverture primaire 85 éventuellement prévue, être considéré comme étant fermé, aussi longtemps que les disques de soupape des soupapes d'amortissement dans le piston séparateur, ne sont pas encore soulevées.
Lors d'un mouvement de la tige de piston en direction de la chambre de travail 9 côté tige de piston, le fluide d'amortissement peut s'écouler dans la chambre de collecte 75 à travers l'ouverture de fluide 77. Pour un corps d'obturation de soupape 73 soulevé, le fluide 30 d'amortissement peut s'écouler à travers l'ouverture de soupape 71, dans la première enceinte de travail 23 et déplacer axialement le piston séparateur dans le carter, en direction de la seconde enceinte de travail 29. Dès que la fin de course du piston séparateur est atteinte, 35 la soupape de phase de traction 67 s'ouvre dans le piston séparateur, en fonction de la vitesse de la tige de piston. La force d'amortissement est alors définie par les effets d'amortissement superposés de la soupape de phase de traction 13 dans le piston 7 et dans le piston séparateur 27.
Lorsque la tige de piston 5 est déplacée en direction de la chambre de travail 11 éloignée de la tige de piston, alors on dispose du parcours d'écoulement inverse dans le bipasse, le piston séparateur 27 coulissant dans le 10 carter en direction du couvercle de carter 65. Dans ce cas, ce sont les forces d'amortissement des soupapes de phase de compression 15, 63 dans le piston séparateur 17 et le piston 7 qui se superposent.
La différence essentielle par rapport à la variante selon la figure 1 réside dans le fait que pour une soupape fermée dans le bipasse, c'est à dire lorsque le corps d'obturation de soupape 73 s'appuie sur le siège de soupape du couvercle de carter 65, l'action du 20 dispositif d'amortissement 37 sélectif en fonction de l'amplitude avec le piston séparateur coulissant, tout comme également les soupapes de phase de traction et de compression dans le piston séparateur, est annulée. On est alors en présence de la force d'amortissement la 25 plus dure parce que la totalité du fluide d'amortissement en provenance de la chambre de travail éloignée de la tige de piston est refoulée à travers les soupapes d'amortissement dans le piston. Sur le plan physique et fonctionnel la soupape d'amortissement 30 réglable et la soupape actionnable par commande pour le bipasse, sont alors actionnées ou commutées par un actionneur commun, et l'on dispose ainsi également d'une unité sur le plan physique. Ce regroupement de soupapes séparées est fondé sur la constatation suivante, à 35 savoir que pour un dispositif d'amortissement 37 sélectif en fonction de l'amplitude, qui est arrêté, la tendance souhaitée est à une force d'amortissement plus dure, ou bien également que pour une courbe caractéristique de force d'amortissement souple, on doit également pouvoir mettre en service un dispositif 5 d'amortissement sélectif en fonction de l'amplitude. Le gros avantage se situe dans l'exploitation favorable ou rationnelle de l'espace d'implantation des pièces constitutives, notamment la limitation à un seul actionneur.
De manière générale, il est également possible, dans les variantes représentées, de renoncer à la fonction de la soupape d'amortissement réglable, en ne mettant pas en oeuvre la soupape d'amortissement 45 située à l'extérieur 15 sur la figure 1, ou bien en n'utilisant pas, sur la figure 2, les soupapes d'amortissement 67, 69, 85 et en utilisant à la place un piston séparateur totalement fermé.
D'autre part, il est également tout à fait intéressant d'utiliser également un amortissement sélectif en fonction de l'amplitude. en combinaison avec une soupape d'amortissement réglable, sans que le bipasse pour le dispositif d'amortissement sélectif en fonction de l'amplitude puisse être commandé par une 25 soupape. Il
Claims (6)
1. Amortisseur, comprenant un cylindre qui est rempli d'un fluide d'amortissement et dans lequel est guidé de manière axialement mobile, une tige de piston (5) avec 5 un piston (7), le piston subdivisant le cylindre en une chambre de travail côté tige de piston et une chambre de travail éloignée de la tige de piston, l'amortisseur comprenant également un bipasse qui relie au moins l'une des deux chambres de travail avec une première enceinte 10 de travail (23) dans un carter (25) dans lequel un piston séparateur (27) axialement mobile, sépare la première enceinte de travail d'une seconde enceinte de travail (29), caractérisé en ce que le bipasse (21) est commandé par 15 une soupape (39) actionnable par commande.
2. Amortisseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la soupape (39) dans le bipasse (21) peut être commandée en continu.
3. Amortisseur comprenant un cylindre qui est rempli d'un fluide d'amortissement et dans lequel est guidé de manière axialement mobile, une tige de piston (5) avec un piston (7), le piston subdivisant le cylindre en une 25 chambre de travail côté tige de piston et une chambre de travail éloignée de la tige de piston, l'amortisseur comprenant également un bipasse qui relie au moins l'une des deux chambres de travail avec une première enceinte de travail (23) dans un carter (25) dans lequel un 30 piston séparateur (27) axialement mobile, sépare la première enceinte de travail d'une seconde enceinte de travail (29), caractérisé en ce que l'une au moins des chambres de travail (9, 11) est reliée à une soupape d'amortissement (45) rél1able.
4. Amortisseur selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la soupape d'amortissement (45) réglable et la soupape (39) actionnable par commande pour le bipasse (21) sont commandées par un actionneur commun.
5. Amortisseur selon la revendication 3, caractérisé en ce que le piston séparateur (27) mobile axialement dans le carter (25), est équipé d'au moins une soupape 10 d'amortissement (67, 69, 85).
6. Amortisseur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la soupape d'amortissement (45) réglable est fixée sur la tige de 15 piston (5).
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