FR2988453A1

FR2988453A1 - Amortisseur hydraulique comprenant une chambre de compensation et une butee deportee

Info

Publication number: FR2988453A1
Application number: FR1252566A
Authority: FR
Inventors: Christophe Monteil; Jean Marc Allegre
Original assignee: Peugeot Citroen Automobiles SA
Current assignee: PSA Automobiles SA
Priority date: 2012-03-22
Filing date: 2012-03-22
Publication date: 2013-09-27

Abstract

Amortisseur hydraulique comprenant une tige (8) se terminant par un piston coulissant (10) dans un corps principal tubulaire (2), qui délimite une chambre de compression (12) se trouvant du côté opposé à la tige, d'une chambre de détente (14) traversée par cette tige, la chambre de compression étant reliée à une chambre de compensation déportée (36) fermée par un piston flottant (34) qui est soumis à un moyen de maintien en pression (38), caractérisé en ce que la chambre de compensation (36) comporte une butée de détente déportée (42) qui vient freiner la fin de course du piston flottant (34), quand l'amortisseur arrive enfin de détente.

Description

AMORTISSEUR HYDRAULIQUE COMPRENANT UNE CHAMBRE DE COMPENSATION ET UNE BUTEE DEPORTEE La présente invention concerne un amortisseur, en particulier pour la suspension d'un véhicule automobile, ainsi qu'un véhicule automobile équipé de ce type d'amortisseur. Les véhicules automobiles comportent généralement des suspensions reliant des bras de suspension à la caisse du véhicule, comprenant pour chaque roue un ressort supportant la charge du véhicule, et un amortisseur qui freine les oscillations de ce ressort. Un type d'amortisseur hydraulique connu comporte une tige disposée dans l'axe d'un corps tubulaire, comprenant à une extrémité un piston coulissant dans ce corps, afin de séparer une chambre de compression se 15 trouvant du côté opposé à la tige, et une chambre de détente traversée par cette tige. Le guidage qui permet la sortie de la tige hors de la chambre de détente, comporte une étanchéité dynamique afin de fermer cette chambre. La tige et le corps de l'amortisseur sont fixés chacun sur un des deux éléments à relier, les bras de suspension et la caisse du véhicule. 20 Les débattements de la suspension entraînent un coulissement du piston déplaçant le liquide d'une chambre vers l'autre, en passant par des orifices calibrés pouvant contenir des clapets, qui freinent différemment le passage de ce fluide dans le sens de la compression ou de la détente, de manière à obtenir une loi d'amortissement adaptée pour assurer le confort 25 ainsi que la tenue de route du véhicule. Un type d'amortisseur connu, présenté notamment dans les documents FR-A1-2919908 et EP-B1-2064461, comporte une chambre de compression reliée à une chambre déportée comprenant un moyen de maintien en pression permanent du fluide, qui peut être un gaz ou un ressort métallique. 30 De cette manière lors d'une compression de l'amortisseur la chambre déportée reçoit l'excès de fluide déplacé hors de la chambre de compression, qui ne peut rentrer dans la chambre de détente comportant une section inférieure, à cause de la tige traversant cette chambre et occupant une part de son volume. Par ailleurs les amortisseurs hydrauliques peuvent comporter une butée de détente, qui se trouve généralement entre le piston et l'extrémité du corps comprenant le guidage de la tige, de manière à freiner le mouvement de cette tige lors d'une détente complète de l'amortisseur. Le document EP-B1-2064461 présente de plus une butée de détente améliorée, comportant des ressorts ou une chambre de gaz sous pression, qui se comprime et emmagasine de l'énergie lors d'un choc sur cette butée. Un problème qui se pose avec ce type de butée de détente est qu'elle se trouve dans l'axe de l'amortisseur, ce qui ajoute une certaine longueur à cet amortisseur si on veut luis conserver une même course utile. De plus, si l'on veut disposer une butée comportant des caractéristiques spécifiques, par exemple une forte progressivité, il faut alors prévoir une hauteur de butée importante qui augmente d'autant la longueur de l'amortisseur. On a alors un compromis à choisir entre le confort et les prestations dynamiques d'une part, donnés par la hauteur de la butée, et la course utile de l'amortisseur ainsi que sa longueur totale d'autre part.

La présente invention a notamment pour but d'éviter ces inconvénients de la technique antérieure. Elle propose à cet effet un amortisseur hydraulique comprenant une tige fixée à un piston coulissant dans un corps tubulaire principal, qui sépare une chambre de compression se trouvant du côté opposé à la tige, et une chambre de détente traversée par cette tige, la chambre de compression étant reliée à une chambre de compensation déportée fermée par un piston flottant qui est soumis à un moyen de maintien en pression, caractérisé en ce que la chambre de compensation comporte une butée de détente déportée qui vient freiner la fin de course du piston flottant, quand l'amortisseur arrive en fin de détente.

Un avantage de l'amortisseur selon l'invention, est que la butée de détente déportée constitue un moyen permettant de freiner la fin de course de détente de l'amortisseur, en retenant le fluide se vidant de la chambre déportée vers la chambre de compression, ce qui permet de simplifier ou de supprimer la butée de détente se trouvant dans le corps principal qui peut être plus compact. L'amortisseur selon l'invention peut de plus comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, qui peuvent être combinées entre elles. Avantageusement, la chambre de compensation est comprise dans un cylindre déporté de section circulaire. Avantageusement, la butée de détente déportée comporte un ressort hélicoïdal centré dans le cylindre déporté. Avantageusement, le ressort hélicoïdal est placé axialement dans la chambre de compensation avec un jeu axial, quand l'amortisseur est dans sa position médiane. Avantageusement, le moyen de maintien en pression de la chambre de compensation déportée, est un gaz sous pression. Selon un mode de réalisation, le corps principal de l'amortisseur comporte une butée de détente interne, travaillant en parallèle avec la butée 20 de détente déportée. L'invention a aussi pour objet un véhicule automobile disposant d'amortisseurs hydrauliques pour amortir les débattements de la suspension, comportant l'une quelconque des caractéristiques précédentes. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques et 25 avantages apparaîtront plus clairement à la lecture de la description ci-après donnée à titre d'exemple et de manière non limitative, en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue en coupe axiale d'un amortisseur selon l'art antérieur, comprenant une butée de détente intégrée ; 30 - la figure 2 un schéma en coupe axiale d'un amortisseur selon l'invention, présenté dans une position médiane ; - la figure 3 présente cet amortisseur dans une position en fin de compression ; et - la figure 4 présente cet amortisseur dans une position en fin de détente.

La figure 1 présente un amortisseur 1 comportant un corps tubulaire principal 2, comprenant à son extrémité inférieure fermée un anneau 4 disposant d'une bague élastique, pour fixer ce corps sur un des éléments du véhicule. L'extrémité supérieure du corps 2 comporte un guidage de tige 6 recevant avec une étanchéité dynamique une tige 8, dont la partie inférieure est liée à un piston 10 coulissant dans ce corps, qui délimite une chambre de compression 12 se trouvant en dessous, et une chambre de détente 14 se trouvant au-dessus. Des passages de fluides se trouvent sur le piston 10 pour permettre un passage de ce fluide d'une chambre 12, 14 à l'autre, tout en freinant le débit du fluide pour assurer l'amortissement. La partie supérieure de la tige 8 comporte un anneau 16 disposant aussi d'une bague élastique, pour fixer cette tige sur un autre élément du véhicule.

Un ressort hélicoïdal de suspension 18 disposé autour de l'amortisseur 1, prend appui axialement d'un côté sur le corps 2 de cet amortisseur, et de l'autre côté sur une coupelle 20 fixée en haut de la tige 8. Un soufflet de protection 22 disposé à l'intérieur du ressort de suspension 18, est serré d'un côté sur le corps 2, et de l'autre côté sur la partie supérieure de la tige 8, afin de couvrir la partie de la tige sortant de ce corps, et de la protéger contre l'humidité et les poussières. Une butée de fin de course de détente 24 comprenant un ressort hélicoïdal enserré entre deux rondelles, est disposée autour de la tige 8, entre le piston 10 et le guidage 6 de cette tige. Quand le piston 10 remonte suffisamment, il comprime le ressort hélicoïdal de la butée de détente 24 qui prend appui sur le support du guidage de la tige 6, pour freiner et arrêter la course de cette tige. Suivant les caractéristiques que l'on veut donner à la butée de détente 24, par exemple une grande progressivité, ou plusieurs pentes de raideur, il faut prévoir pour cette butée une certaine hauteur axiale, ce qui augmente d'autant la longueur totale de l'amortisseur 1. La figure 2 présente un amortisseur hydraulique 31 comprenant d'une manière similaire, un corps principal 2 recevant un piston coulissant 10 fixé à l'extrémité inférieure d'une tige 8, qui sépare la chambre de compression 12 de la chambre de détente 14. Dans cet exemple, le corps principal 2 ne comporte pas de butée de détente intégrée freinant la course du piston 10. Une butée de compression non représentée, peut être intégrée dans l'amortisseur 31, ou se trouver en dehors de cet amortisseur, entre un élément de suspension et la caisse du véhicule.

L'amortisseur hydraulique 31 comporte un cylindre déporté 32 de section circulaire, comprenant un piston flottant 34 coulissant à l'intérieur avec une étanchéité, pour séparer une chambre basse de mise en pression 38 contenant un gaz sous pression, d'une chambre haute de compensation 36 qui est reliée par une canalisation 40 à la chambre de compression 12 du corps principal 2 de cet amortisseur. Quand l'amortisseur 31 travaille en compression, il refoule dans la chambre de compensation 36 l'excédent de fluide chassé hors de la chambre de compression 12 qui ne peut rentrer dans la chambre de détente 14, ce qui déplace le piston flottant 34 vers le bas en comprimant le gaz de la chambre de pression 38. À l'inverse quand l'amortisseur 31 travaille en détente, le gaz de la chambre de pression 38 repousse le piston flottant 34, qui refoule à son tour le fluide vers la chambre de compression 12, et donne une charge supplémentaire de détente sur la tige 8 qui s'ajoute à celle venant du ressort de suspension.

Ce type de montage permet notamment suivant les problèmes d'encombrement, de disposer facilement le cylindre déporté 32 à différents endroits du véhicule, grâce à la canalisation 40 qui peut prendre des formes variées.

Une butée de détente 42 comprenant un ressort hélicoïdal centré dans le cylindre déporté 32, est placée axialement dans la chambre de compensation 36 avec un jeu axial J quand l'amortisseur 31 est dans sa position médiane, de manière à rester dans cette position au repos sans exercer d'effort sur le piston flottant 34.

Le fonctionnement de l'amortisseur hydraulique 31 est le suivant. La figure 3 présente l'amortisseur 31 en fin de course de compression, la chambre de compensation 36 remplie par le fluide refoulé hors de la chambre de compression 12, s'est expansée au maximum, et le gaz de la chambre de pression 38 est comprimé fortement. La pression de ce gaz ajoute une force de rappel en détente sur l'amortisseur 31. La figure 4 présente l'amortisseur 31 en fin de course de détente, la chambre de compensation 36 étant à son volume minimum, après avoir refoulé son fluide dans la chambre de compression 12 de manière à compenser sa section qui est plus grande que celle de la chambre de détente 14. Le piston flottant 34 s'approchant de sa fin de course, commence à être freiné par la butée de détente 42 quand le jeu axial J est annulé. Le ressort de cette butée de détente 42 est alors comprimé, ce qui ralentit la course du piston flottant 34, et le transfert de fluide vers la chambre de compression 12.

On freine ainsi la fin de course de la tige 8 par la butée de détente 42, qui peut comporter des types de ressort comprenant des longueurs variées. Le cylindre déporté 32 pouvant être disposé à différents endroits dans le véhicule, comporte une longueur dépendant de celle de la butée de détente 42, qui ne pose généralement pas de problème pour son implantation.

On peut ainsi facilement réaliser des butées de détente 42 comportant une certaine hauteur pour optimiser la loi de détente de l'amortisseur 31, notamment une progressivité de la détente, afin d'améliorer en particulier la tenue au roulis du véhicule, et le confort. De plus, on peut changer facilement et de manière économique les caractéristiques de la butée de détente 42 se trouvant dans le cylindre déporté 36, sans modifier le corps principal 2 de l'amortisseur 31, ce qui permet de réaliser plus rapidement le développement de véhicules, et d'adapter des productions d'amortisseurs à différents types de véhicules. On notera que le corps principal 2 de l'amortisseur 31 peut ne pas comporter de butée de détente, pour assurer la meilleure compacité de ce corps. En variante, le corps principal 2 de l'amortisseur 31 peut comporter aussi une butée de détente interne simplifiée, travaillant en parallèle avec la butée de détente déportée 42, de manière à additionner leurs effets.

Claims

REVENDICATIONS1 - Amortisseur hydraulique comprenant une tige (8) fixée à un piston coulissant (10) dans un corps principal tubulaire (2), qui sépare une chambre de compression (12) se trouvant du côté opposé à la tige, et une chambre de détente (14) traversée par cette tige, la chambre de compression étant reliée à une chambre de compensation déportée (36) fermée par un piston flottant (34) qui est soumis à un moyen de maintien en pression (38), caractérisé en ce que la chambre de compensation (36) comporte une butée de détente déportée (42) qui vient freiner la fin de course du piston flottant (34), quand l'amortisseur arrive enfin de détente.
2 - Amortisseur hydraulique selon la revendication 1, caractérisé en ce que la chambre de compensation (36) est comprise dans un cylindre déporté (32) de section circulaire.
3 - Amortisseur hydraulique selon la revendication 2, caractérisé en ce que la butée de détente déportée comporte un ressort hélicoïdal (42) centré dans le cylindre déporté (32).
4 - Amortisseur hydraulique selon la revendication 3, caractérisé en ce que le ressort hélicoïdal (42) est placé axialement dans la chambre de compensation (36) avec un jeu axial (J), quand l'amortisseur (31) est dans sa position médiane.
5 - Amortisseur hydraulique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moyen de maintien en pression de la chambre de compensation déportée (36), est un gaz sous pression (38).
6 - Amortisseur hydraulique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le corps principal (2) de l'amortisseur (31) comporte une butée de détente interne, travaillant en parallèle avec la butée de détente déportée (42).
7 - Véhicule automobile disposant d'amortisseurs hydrauliques (31) pour amortir les débattements de la suspension, caractérisé en ce que cesamortisseurs sont réalisés suivant l'une quelconque des revendications précédentes.