FR3100854A1 - Amortisseur inertiel pour vehicule automobile - Google Patents

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Abstract

L'invention porte sur un amortisseur (10) comportant: - un corps de vérin (13), - une tige de vérin (15) munie d'un piston, - le corps de vérin (13) comportant une pluralité de canalisations (27) de circulation de fluide, - un boîtier supérieur (29.1) étant muni d'un conduit établissant une communication fluidique entre la chambre supérieure et une canalisation (27) de circulation de fluide, et - un boîtier inférieur (29.2) étant muni d'un conduit établissant une communication fluidique entre la chambre inférieure et une canalisation (27) de circulation de fluide, - le boîtier supérieur (29.1) et le boîtier inférieur (29.2) étant munis chacun d’au moins un perçage (35) permettant d'établir une communication fluidique entre des canalisations (27) de circulation de fluide de manière à former un circuit inertiel de fluide (36) entre la chambre supérieure et la chambre inférieure du corps de vérin. Figure 3

Description

AMORTISSEUR INERTIEL POUR VEHICULE AUTOMOBILE
La présente invention porte sur un amortisseur inertiel pour véhicule automobile. L'invention pourra être mise en œuvre avec tout type de trains avant, arrière, de type McPherson, à traverse déformable, multibras, ou autre.
De façon connue en soi, une suspension de véhicule automobile comporte un ressort de suspension supportant le poids du véhicule ainsi qu'un vérin hydraulique permettant d'amortir les débattements de la roue, en particulier les vibrations basses fréquences.
Le vérin hydraulique comporte généralement un corps de vérin délimitant un volume creux destiné à être rempli d'un fluide. Une tige de vérin est munie d'un piston apte à coulisser à l'intérieur du volume creux du corps de vérin. La tige sépare le volume creux en une chambre supérieure et une chambre inférieure. L’amortissement est obtenu par le déplacement du piston muni de trous traversants permettant de mettre en communication fluidique les deux chambres du vérin.
L'invention vise à améliorer les performances du dispositif existant en proposant un amortisseur pour véhicule automobile comportant:
- un corps de vérin délimitant un volume creux destiné à être rempli d'un fluide,
- une tige de vérin munie d'un piston séparant le volume creux en une chambre supérieure et une chambre inférieure,
- le corps de vérin comportant une pluralité de canalisations de circulation de fluide,
- un boîtier supérieur muni d'un conduit établissant une communication fluidique entre la chambre supérieure et une canalisation de circulation de fluide, et
- un boîtier inférieur muni d'un conduit établissant une communication fluidique entre la chambre inférieure et une canalisation de circulation de fluide,
- le boîtier supérieur et le boîtier inférieur étant munis chacun d’au moins un perçage permettant d'établir une communication fluidique entre des canalisations de circulation de fluide de manière à former un circuit inertiel de fluide entre la chambre supérieure et la chambre inférieure du corps de vérin.
L'invention permet ainsi, grâce à l’intégration du circuit inertiel de fluide au sein du vérin, d’améliorer la filtration des basses fréquences de vibration. L’invention permet de limiter le nombre de pièces pour obtenir un système compact dont l'implantation est aisée dans un environnement de train avant ou arrière à espace réduit. L'invention permet également, en réalisant les perçages de mise en communication des canalisations de circulation de fluide au niveau des boîtiers d'extrémités du vérin hydraulique, de réduire le nombre de raccords hydrauliques pouvant provoquer des fuites.
Selon une réalisation, ledit amortisseur comporte au moins un accumulateur de compensation de fluide en communication fluidique avec une chambre correspondante du corps de vérin.
Selon une réalisation, un joint est disposé entre un boîtier et une extrémité correspondante du corps de vérin.
Selon une réalisation, le joint est un joint plat.
Selon une réalisation, le joint comporte des ouvertures disposées en coïncidence des perçages ménagés dans un boîtier correspondant.
Selon une réalisation, le boîtier comporte un logement destiné à recevoir un dispositif amortisseur.
Selon une réalisation, un boîtier est fixé sur une extrémité du corps de vérin au moyen d'organes de fixation, tels que des vis.
Selon une réalisation, le corps de vérin, le boîtier supérieur, et le boîtier inférieur sont réalisés dans un matériau métallique.
L'invention a également pour objet un véhicule comportant un amortisseur tel que précédemment défini.
L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l’examen des figures qui l’accompagnent. Ces figures ne sont données qu’à titre illustratif mais nullement limitatif de l’invention.
La figure 1 est une vue en perspective de dessus d'un amortisseur inertiel selon l'invention monté entre un châssis et un élément de support de roue d'un véhicule automobile;
La figure 2 est une vue en perspective de dessous d'un amortisseur inertiel selon l'invention monté entre un châssis et un élément de support de roue d'un véhicule automobile;
La figure 3 est une vue en perspective éclatée d'un amortisseur inertiel selon la présente invention;
La figure 4 est une vue en coupe longitudinale d'un amortisseur inertiel selon la présente invention;
La figure 5a est une vue en perspective d'un boîtier inférieur d'un amortisseur inertiel selon la présente invention;
La figure 5b est une vue en perspective d'un boîtier supérieur d'un amortisseur inertiel selon la présente invention;
La figure 6a est une vue en coupe détaillée illustrant une fixation d'un boîtier supérieur sur une extrémité d'un corps de vérin de l'amortisseur inertiel selon l'invention;
La figure 6b est une vue en coupe détaillée illustrant une fixation d'un boîtier inférieur sur une extrémité d'un corps de vérin de l'amortisseur inertiel selon l'invention.
Les éléments identiques, similaires, ou analogues conservent les mêmes références d'une figure à l'autre.
Dans la suite de la description, les termes relatifs de type "inférieur" ou "supérieur" sont entendus par référence à un amortisseur monté dans un véhicule en position d'utilisation sur un sol plat, ce qui correspond notamment à l'orientation des figures 1, 3, et 4.
Les figures 1 et 2 montrent un amortisseur inertiel 10 destiné à être monté entre une caisse 11 d'un véhicule et un élément de support de roue 12. L'invention pourra être mise en œuvre avec tout type de trains avant, arrière, de type McPherson, à traverse déformable, multibras, ou autre.
L'amortisseur 10 comporte un corps de vérin 13 délimitant un volume creux destiné à être rempli d'un fluide, notamment de l'huile. Le corps de vérin 13 d'axe X présente en l'occurrence une forme annulaire d'orientation axiale.
Une tige de vérin 15 est munie d'un piston 16 visible en figure 4 apte à coulisser à l'intérieur du volume creux du corps de vérin 13. Le piston 16 sépare de façon hermétique le volume creux en une chambre supérieure 18.1 et une chambre inférieure 18.2, c’est-à-dire qu'il n'existe aucun passage ménagé dans le piston 16 permettant au fluide de circuler d'une chambre à l'autre via le piston 16.
Une extrémité 19 de la tige 15 est fixée sur une pièce de liaison 20 comprenant une cale élastique 21, tel que montré sur la figure 1. A cet effet, un écrou est vissé sur l'extrémité filetée 19 de la tige 15 traversant la cale élastique 21 de la pièce de liaison 20. La pièce de liaison 20 est fixée sur la caisse 11 du véhicule au moyen d'organes de fixation, tels que des vis ou des rivets.
Une extrémité 23 du boîtier inférieur 29.2 décrit plus en détails ci-après est fixée sur une pièce de liaison 24 comprenant une cale élastique 25, tel que montré sur la figure 2. A cet effet, un écrou est vissé sur l'extrémité filetée 23 du boîtier 29.2 traversant la cale élastique 25 de la pièce de liaison 24. La pièce de liaison 24 est fixée sur l'élément de support de roue 12 au moyen d'organes de fixation, tels que des vis ou des rivets.
En variante, la structure pourra être inversée, c’est-à-dire que l'extrémité de la tige 15 pourra être fixée du côté de l'élément de support de roue 12 et l'extrémité du boîtier inférieur 29.2 pourra être fixée du côté de la caisse 11.
Comme on peut le voir sur la figure 3, le corps de vérin 13 comporte une pluralité de canalisations 27 de circulation de fluide. Les canalisations 27 sont ménagées dans une épaisseur du corps de vérin 13 mesurée suivant une direction radiale par rapport à l'axe X. Ces canalisations 27 s'étendent axialement par rapport à l'axe X et traversent chacune le corps de vérin 13 de part en part suivant sa longueur axiale.
Un boîtier supérieur 29.1 est destiné à être fixé à une extrémité supérieure du corps de vérin 13. A cet effet, le boîtier supérieur 29.1 comporte des trous de fixation 30.1 pour le passage d'organes de fixation, notamment des vis 31.1 (cf. figure 6a), coopérant avec des trous taraudés correspondants ménagés dans le corps de vérin 13. Le boîtier supérieur 29.1 est muni d'un conduit 32.1 établissant une communication fluidique entre la chambre supérieure 18.1 et une canalisation 27 de circulation de fluide.
De façon analogue, un boîtier inférieur 29.2 est destiné à être fixé à une extrémité inférieure du corps de vérin 13. A cet effet, le boîtier inférieur 29.2 comporte des trous de fixation 30.2 pour le passage d'organes de fixation, notamment des vis 31.2 (cf. figure 6b), coopérant avec des trous taraudés correspondants ménagés dans le corps de vérin 13. Le boîtier inférieur 29.2 est muni d'un conduit 32.2 établissant une communication fluidique entre la chambre inférieure 18.2 et une canalisation 27 de circulation de fluide.
Comme cela est illustré par les figures 5a et 5b, le boîtier supérieur 29.1 et le boîtier inférieur 29.2 sont munis chacun d’un moins un perçage 35 permettant d'établir une communication fluidique entre des canalisations 27 de circulation de fluide de manière à former un circuit inertiel de fluide 36 entre la chambre supérieure 18.1 et la chambre inférieure 18.2. Les perçages 35 établissent une communication entre deux extrémités de deux canalisations 27 adjacentes. Ainsi, le circuit inertiel de fluide 36 est formé par l'ensemble des canalisations 27 et des perçages 35 établissant la communication fluidique entre les canalisations 27 dans lesquels passe le fluide pour passer d'une chambre 18.1, 18.2 à une autre.
Les perçages 35 sont réalisés de façon à obtenir un circuit inertiel 36 (cf. figure 3) dans lequel les canalisations 27 de circulation de fluide sont disposées en série les unes avec les autres. Autrement dit, lors de son déplacement d'une chambre 18.1, 18.2 à l'autre, le fluide circule successivement à l'intérieur des canalisations 27 situées suivant la circonférence tout en circulant alternativement via un perçage de liaison 35 réalisé dans un des boîtiers 29.1, 29.2 puis via un perçage de liaison réalisé dans l'autre boîtier 29.1, 29.2.
Les perçages 35 sont réalisés dans une épaisseur d'un boîtier 29.1, 29.2 et sont non traversants. Un perçage 35 s'étend suivant une direction orthoradiale par rapport à l'axe X. Les perçages 35 sont ouverts en direction des extrémités des canalisations de fluide 27 à connecter entre elles.
Le corps de vérin 13, le boîtier supérieur 29.1, et le boîtier inférieur 29.2 sont de préférence réalisés dans un matériau métallique. Les perçages 35 pourront être réalisés par usinage d'un boîtier 29.1, 29.2. En variante, les pièces 13, 29.1, 29.2 pourront être réalisées dans un autre matériau, notamment un matériau composite ou plastique rigide. En variante, la forme complexe des boîtiers 29.1, 29.2 munis de leurs canalisations 27 pourra être obtenue par impression 3D d'un matériau métallique.
Un joint 37.1, 37.2 est de préférence disposé entre un boîtier 29.1, 29.2 et une extrémité correspondante du corps de vérin 13, tel que cela est montré sur la figure 3. Ainsi, un premier joint 37.1 est disposé entre le boîtier supérieur 29.1 et l'extrémité supérieure du corps de vérin 13. Un deuxième joint 37.2 est disposé entre le boîtier inférieur 29.2 et l'extrémité inférieure du corps de vérin 13. Un joint 37.1, 37.2 est de préférence un joint plat comportant des ouvertures 38 disposées en coïncidence des perçages 35 ménagés dans un boîtier 29.1, 29.2 correspondant.
En outre, un accumulateur 40.1, 40.2 de compensation de fluide visible sur la figure 2 est en communication fluidique avec une chambre 29.1, 29.2 correspondante du corps de vérin 13. Ainsi, un accumulateur supérieur 40.1 est en communication fluidique avec la chambre supérieure 18.1 via un conduit radial 41.1 ménagé dans le boîtier supérieur 29.1, tel que montré sur la figure 6a. Un accumulateur inférieur 40.2 est en communication fluidique avec la chambre inférieure 18.2 via un conduit radial 41.2 ménagé dans le boîtier inférieur 29.2, tel que montré sur la figure 6b. Les accumulateurs 40.1, 40.2 permettent de compenser les écarts de volume d’huile dus à la dilatation et la température.
Ainsi, lorsque le véhicule rencontre un obstacle, c’est-à-dire lorsqu'une roue se rapproche de la caisse 11, le corps de vérin 13 a tendance à monter de sorte que le fluide s'échappe de la chambre inférieure 18.2 pour circuler à l'intérieur du circuit inertiel 36 via le conduit de communication 32.2. Après avoir circulé à l'intérieur des canalisations 27 situées suivant la circonférence du corps de vérin 13 reliées entre elles par l'intermédiaire des perçages 35, le fluide atteint la chambre supérieure 18.1 via le conduit de communication 32.1.
Ainsi, le fluide issu de la chambre inférieure 18.2 passe, suivant la flèche F1 de la figure 5a, par une canalisation 27 d'entrée de fluide pour déboucher ensuite dans un perçage 35 suivant la flèche F1 de la figure 5b. Après guidage dans le perçage 35, le fluide repart dans une autre canalisation 27 via la flèche F2 de la figure 5b. Après avoir traversé la canalisation 27, le fluide est de nouveau guidé par un perçage 35 jusqu'à une nouvelle canalisation 27 (cf. flèche F2 de la figure 5a) et ainsi de suite suivant toute la circonférence du corps de vérin 13 suivant les flèches F (qui n'ont pas toutes été référencées pour faciliter la lecture des figures 5a et 5b) jusqu'à déboucher dans la chambre supérieure 18.1.
Le fonctionnement de l'amortisseur 10 est analogue lorsque le fluide se déplace de la chambre supérieure 18.1 vers la chambre inférieure 18.2.
Avantageusement, comme on peut le voir sur la figure 3, le boîtier inférieur 29.2 comporte en outre un logement 43 destiné à recevoir un dispositif amortisseur 44. Ce dispositif amortisseur 44 est de préférence un dispositif amortisseur connu intégré dans un régulateur de sphère pour amortir le système. Ce dispositif amortisseur 44 permet d’obtenir un amortissement supplémentaire améliorant les prestations de la suspension inertielle. Ce dispositif amortisseur 44 pourra être analogue aux amortisseurs implantés dans les suspensions de véhicules "Citroën" (marque déposée).

Claims (9)

  1. Amortisseur (10), notamment pour un véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comporte:
    - un corps de vérin (13) délimitant un volume creux destiné à être rempli d'un fluide,
    - une tige de vérin (15) munie d'un piston (16) séparant le volume creux en une chambre supérieure (18.1) et une chambre inférieure (18.2),
    - le corps de vérin (13) comportant une pluralité de canalisations (27) de circulation de fluide,
    - un boîtier supérieur (29.1) muni d'un conduit (32.1) établissant une communication fluidique entre la chambre supérieure (18.1) et une canalisation (27) de circulation de fluide, et
    - un boîtier inférieur (29.2) muni d'un conduit (32.2) établissant une communication fluidique entre la chambre inférieure (18.2) et une canalisation (27) de circulation de fluide,
    - le boîtier supérieur (29.1) et le boîtier inférieur (29.2) étant munis chacun d’au moins un perçage (35) permettant d'établir une communication fluidique entre des canalisations (27) de circulation de fluide de manière à former un circuit inertiel de fluide (36) entre la chambre supérieure (18.1) et la chambre inférieure (18.2) du corps de vérin (13).
  2. Amortisseur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un accumulateur (40.1, 40.2) de compensation de fluide en communication fluidique avec une chambre (18.1, 18.2) correspondante du corps de vérin (13).
  3. Amortisseur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'un joint (37.1, 37.2) est disposé entre un boîtier (29.1, 29.2) et une extrémité correspondante du corps de vérin (13).
  4. Amortisseur selon la revendication 3, caractérisé en ce que le joint (37.1, 37.2) est un joint plat.
  5. Amortisseur selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que le joint comporte des ouvertures (38) disposées en coïncidence des perçages (35) ménagés dans un boîtier (29.1, 29.2) correspondant.
  6. Amortisseur selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'un boîtier (29.2) comporte un logement (43) destiné à recevoir un dispositif amortisseur (44).
  7. Amortisseur selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'un boîtier (29.1, 29.2) est fixé sur une extrémité du corps de vérin (13) au moyen d'organes de fixation, tels que des vis.
  8. Amortisseur selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le corps de vérin (13), le boîtier supérieur (29.1), et le boîtier inférieur (29.2) sont réalisés dans un matériau métallique.
  9. Véhicule comportant un amortisseur (10) tel que défini selon l'une quelconque des revendications précédentes.
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