WO2024100336A1 - Amortisseur hydraulique de suspension de véhicule automobile - Google Patents

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WO2024100336A1
WO2024100336A1 PCT/FR2023/051631 FR2023051631W WO2024100336A1 WO 2024100336 A1 WO2024100336 A1 WO 2024100336A1 FR 2023051631 W FR2023051631 W FR 2023051631W WO 2024100336 A1 WO2024100336 A1 WO 2024100336A1
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piston
leakage
shock absorber
chamber
housing
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PCT/FR2023/051631
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Inventor
Gilles Tilmont
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Stellantis Auto Sas
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/32—Details
    • F16F9/50—Special means providing automatic damping adjustment, i.e. self-adjustment of damping by particular sliding movements of a valve element, other than flexions or displacement of valve discs; Special means providing self-adjustment of spring characteristics
    • F16F9/512—Means responsive to load action, i.e. static load on the damper or dynamic fluid pressure changes in the damper, e.g. due to changes in velocity
    • F16F9/5126—Piston, or piston-like valve elements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/32—Details
    • F16F9/34—Special valve constructions; Shape or construction of throttling passages
    • F16F9/3405—Throttling passages in or on piston body, e.g. slots
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
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    • F16F2228/04—Frequency effects
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    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/10—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium using liquid only; using a fluid of which the nature is immaterial
    • F16F9/14—Devices with one or more members, e.g. pistons, vanes, moving to and fro in chambers and using throttling effect
    • F16F9/16—Devices with one or more members, e.g. pistons, vanes, moving to and fro in chambers and using throttling effect involving only straight-line movement of the effective parts
    • F16F9/18—Devices with one or more members, e.g. pistons, vanes, moving to and fro in chambers and using throttling effect involving only straight-line movement of the effective parts with a closed cylinder and a piston separating two or more working spaces therein
    • F16F9/182—Devices with one or more members, e.g. pistons, vanes, moving to and fro in chambers and using throttling effect involving only straight-line movement of the effective parts with a closed cylinder and a piston separating two or more working spaces therein comprising a hollow piston rod

Definitions

  • Hydraulic motor vehicle suspension shock absorber Hydraulic motor vehicle suspension shock absorber
  • the suspension system is necessary due to the irregularities of the road on which the vehicle is traveling. Indeed, irregularities cause shocks and vibrations impacting the vehicle and its passengers.
  • the suspension system is therefore designed to reduce mechanical fatigue and wear of the vehicle and to improve passenger comfort.
  • the suspension system is essential to maintain contact between the vehicle's wheels and the ground and thus ensure adequate road holding.
  • Suspension systems generally comprise a shock absorber consisting of a piston, linked to a rod, moving in a cylinder delimiting two chambers with limited fluid passages making it possible to transfer fluid from one chamber to the other in order to slow down the movements of this rod.
  • the braking capacity of the movement of the rod must respond to different constraints. In particular, the braking capacity must make it possible to filter several ranges of oscillation frequencies, each characteristic of particular movements linked either to the state of the road or to natural oscillation frequencies typical of suspended mass systems.
  • an aim of the present invention is to provide a shock absorber exhibiting improved behavior over a wider frequency range and/or over several oscillation frequency ranges.
  • the present invention relates to a hydraulic shock absorber for the suspension of a motor vehicle comprising a body containing a main piston connected to a rod, the main piston being intended to slide inside the body, the body being intended to contain a damping fluid, the main piston dividing the body into a first chamber and a second chamber, the main piston comprising at least a first leak passage allowing fluid communication between the first chamber and the second chamber, the first passage of leak being partly provided in a first leak piston disposed inside a first housing of the main piston, the first leak piston being capable of sliding from a first rest position in the first housing under the effect of an increase in fluid pressure in the first chamber generated by a movement of the main piston, the first leakage piston comprising at least a first channel, each being designed to progressively open or close the first leakage passage depending on the position of the first leakage piston leak in the first housing, the first leak piston being formed of at least two stages, each stage being designed to move away from the first rest position under the effect of a pressure exerte
  • the invention finally relates to a motor vehicle comprising at least one shock absorber according to the invention.
  • the shock absorber according to the invention makes it possible to control the passage of fluid from one chamber to the other as a function of the movement of the first leakage piston.
  • the first leak piston thanks to the different stages designed to react to various threshold pressures, will present a different behavior depending on the demands of the shock absorber either in compression or in expansion, depending on whether a increase in pressure in the first chamber corresponds to a compression or relaxation phase of the shock absorber.
  • This differentiated behavior of the first leak piston makes it possible to adapt the behavior by arranging the way in which the first fluid passage opens and/or closes depending on the movement.
  • the first leakage piston is provided with a first return device designed to move the first leakage piston towards the first rest position when the first chamber is no longer subjected at a fluid pressure generated by the movement of the main piston.
  • the main piston comprises a second leakage piston disposed inside a second housing, distinct from the first housing, the second leakage piston being able to slide from a second rest position in the second housing of the main piston under the effect of an increase in fluid pressure in the second chamber generated by a movement of the main piston, the second leakage piston comprising at least a second channel, each designed to gradually open or close a second passage leakage, allowing fluid communication between the second and first chambers, depending on the position of the second leakage piston in the second housing.
  • the second leakage piston is also formed of at least two stages, each stage being designed to move away from the second rest position under the effect of a pressure exerted on the second leakage piston , greater than a predetermined threshold pressure specific to each stage.
  • the second leakage piston is provided with a second return device designed to move the second leakage piston towards the second rest position when the second chamber is no longer subjected to a fluid pressure generated by the movement of the main piston.
  • the rod comprises a cavity in fluid communication with the second chamber, the cavity also being in fluid communication with a first volume of the first housing.
  • the cavity of the rod is in fluid communication with a second volume of the second housing.
  • each stage is spaced from another stage by a calibrated return spring designed to require a force greater than a predetermined threshold force, specific to each return spring, to compress.
  • the main piston further comprises at least one spring valve designed to allow the passage of fluid from one of the first and second chambers to the other of the first and second chambers under the effect a movement of the main piston at a speed greater than a predetermined speed.
  • Figure 1 represents a sectional view of a hydraulic shock absorber according to the invention showing first and second trailing pistons respectively in the first and second rest positions;
  • Figure 2 shows a sectional view of spring valves provided in the main piston of the hydraulic shock absorber of Figure 1.
  • a hydraulic shock absorber 1 for motor vehicle suspension comprises a body 2 containing a main piston 3 connected to a rod 4.
  • the main piston 3 is intended to slide inside of the body 2.
  • the body 2 contains a damping fluid, such as oil for example.
  • the main piston 3 divides the body 2 into a first chamber 5 and a second chamber 6.
  • the body 2 of the shock absorber 1 can be fixed to the body of the vehicle according to the invention while the rod 4 can be fixed to an element of the suspension. Alternatively, the configuration of the bindings can be reversed.
  • the operation of the shock absorber 1 according to the invention is independent of its inclination on the vehicle.
  • the main piston 3 comprises at least a first leakage passage 7 which allows fluid communication between the first chamber 5 and the second chamber 6, in order to cause, when it is at least partially open, a movement of fluid from the first chamber 5 towards the second chamber 6 when the movement of the main piston 3 causes an increase in the pressure in the first chamber 5.
  • the first leakage passage 7 is partly provided in a first leakage piston 8 disposed inside of a first housing 9 of the main piston 3.
  • the first leakage piston 8 is able to slide from a first rest position, illustrated in Figure 1, in the first housing 9 towards the rod 4 under the effect of a increase in fluid pressure in the first chamber 5 generated by a movement of the main piston 3, in a direction indicated by the arrow C in FIG. 1.
  • the first leakage piston 8 comprises at least a first channel 10, illustrated in Figure 1.
  • Each first channel 10 is designed to gradually open or close the first leak passage 7 following the position of the first leak piston 8 in the first housing 9.
  • the position of each first channel 10 makes it possible to open or close the first leakage passage 7 entirely or partially.
  • first passage 7 is closed when the first piston 8 is in the first rest position, and that the first leakage passage 7 opens progressively as a function of the distance from the first piston 8 from its first resting position.
  • first channel(s) 10 are configured so that the first passage 7 is closed when the first piston 8 reaches the end of its stroke.
  • the main piston 3 obviously includes openings 11 provided in the first piston 3 and putting the first housing 9 and the first chamber 5 or the second chamber 6 into fluid communication.
  • the opening or closing of the first passage 7 is determined by the relative position of each first channel 10 with respect to the openings 11, positions which depend on the position of the first piston 8 in its first housing 9. It is obviously provided that there exists at least one position of the first piston 8 in its first housing 9 opens at least partially the first passage 7.
  • the first leak piston 8 is formed of at least two stages 12a, 12b. Each stage 12a, 12b is designed to move away from the first rest position under the effect of a pressure, exerted on the first leak piston 8, greater than a predetermined threshold pressure specific to each stage 12a, 12b. In order to obtain a movement of the first piston 8 in its first housing 9, the hydraulic fluid thus exerts pressure on a first force face 13 of the first piston 8 facing a side wall 14 of the body 2 and arranged in the first room 5.
  • the first piston 8 moves away from its first rest position when the main piston 3 moves in the direction indicated by the arrow C, corresponding to a compression phase of the shock absorber 1.
  • the first leakage piston 8 is provided with a first return device 15 designed to move the first leakage piston 8 towards the first rest position. , when the first chamber 5 is no longer subject to fluid pressure generated by the movement of the main piston 3.
  • the first return device 15 is composed, for example, of at least two return springs 16a, 16b. Each stage 12a is thus spaced from the other stage 12b by a return spring 16a. Stage 12b is maintained in its rest position, when the first piston 8 of leak is in the first rest position by a return spring 16b resting on a bottom wall 17 of the first housing 9.
  • the return springs 16a, 16b are calibrated springs and are designed to require a force greater than a predetermined threshold force, specific to each return spring 16a, 16b to compress.
  • a return spring 16a, 16b When a return spring 16a, 16b is compressed, the stage 12a, respectively the stage 12b approach the stage 12b or the bottom wall 17.
  • the first piston 8 moves away from its first position of rest, there is first a compression of the return spring 16a then, possibly a compression of the return spring 16b.
  • the stage 16a farthest from the bottom wall 17 thus moves first, followed, possibly depending on the intensity of the stress, by the other successive stages 16b.
  • the rod 4 of the main piston 3 comprises a cavity 18 in fluid communication with the second chamber 6 in order to obtain a balanced static pressure between the second chamber 6 and the cavity 18.
  • the cavity 18 is also in fluid communication with a first volume 19 of the first housing 9 via a hole 20 made in the bottom wall 17, the hole 20 allowing a calibrated movement of fluid.
  • the calibrated hole 20 is provided with a valve, not illustrated, making it possible to control the movement of fluid entering or leaving the first volume 19.
  • the first volume 19 comprises in particular the part of the first housing 9 disposed between the bottom wall 17 and floor 12b as well as the space between floors 12a, 12b.
  • the main piston 3 has a second leakage piston 21 disposed inside a second housing 22, distinct from the first housing 9, the second leakage piston 21 being capable of sliding from a second position rest towards the rod 4 in the second housing 22 of the main piston 3 under the effect of an increase in fluid pressure in the second chamber 6, generated by a movement of the main piston 3 in the direction indicated by arrow D, corresponding to a relaxation phase.
  • the first leak piston 8 corresponds to a leak piston in the compression phase
  • the second leak piston 21 corresponds to a leak piston in the expansion phase and the operation of the second leak piston 21 operates as follows. same way as the first piston 8 when the shock absorber 1 is in the relaxation phase.
  • the second piston 21 remains in its second rest position.
  • the first leakage piston 8 remains in its first rest position.
  • the second leak piston 22 comprising at least one second channel 24 each being designed to progressively open or close a second leak passage 25, allowing fluid communication between the second 6 and first 5 chambers, depending on the position of the second piston 21 leak in the second housing 22.
  • the first 7 and second 25 leakage passages comprise non-return valves, not illustrated, designed to allow the passage of fluid only in the desired direction, while prohibiting the circulation of fluid in the opposite direction.
  • a non-return valve is installed in the first leak passage 7 so as to allow the passage of fluid from the first chamber 5 to the second chamber 6 during a compression phase, while prohibiting the circulation of fluid. by the first passage 7 of fluid from the second chamber 6 to the first chamber 5 during an expansion phase.
  • a non-return valve is installed in the second leak passage 25 so as to allow the passage of fluid from the second chamber 6 to the first chamber 5 during an expansion phase, while prohibiting the circulation of fluid through the second passage 25 of fluid from the first chamber 5 to the second chamber 6 during a compression phase.
  • the second leak piston 21 is also formed of at least two stages 12c, 12d, each stage being designed to move away from the second rest position under the effect of a pressure, exerted on the second leakage piston 21, greater than a predetermined threshold pressure specific to each stage 12c, 12d.
  • the second leak piston 21 is also provided with a second return device 26 shaped to move the second leak piston 21 towards the second rest position when the second chamber 6 is no longer subject to fluid pressure generated by the movement of the main piston 3.
  • the second return device 26 is made up of return springs 16c, 16d.
  • the return spring 16d has a threshold force greater than the threshold force of the return spring 16c.
  • the cavity 18 is also in fluid communication with a second volume 28 of the second housing 22, the operating principle of which is the same as the first volume 19.
  • Seals are installed in order to ensure the various necessary seals, and in particular between the main piston 3 and the body 2 or even in the first 8 and second 21 leakage pistons between the different stages 12a, 12b, 12c, 12d and the first 9 respectively second 22 housing.
  • the main piston 3 further comprises at least one spring valve 30, as illustrated in Figure 2, designed to allow the passage of fluid from one 6 of the first 5 and second 6 chambers towards the other 5 of the first 5 and second 6 chambers under the effect of a movement of the main piston 3 at a speed greater than a predetermined speed.
  • the shock absorber 1 comprises a pair of spring valves 30 for the passage of fluid from the first chamber 5 to the second chamber 6 as well as another pair of spring valves 30 oriented so as to allow the fluid to pass in the opposite direction.
  • Each spring valve 30 has, where appropriate, a different calibration by means of a corresponding calibrated spring 31.
  • the spring valves 30 are, for example, arranged at 90° to the first 8 and second 21 leakage pistons.
  • the hydraulic shock absorber 1 according to the invention has an optimizable behavior both in compression, thanks to the first leakage piston 8, and in expansion, thanks to the second leakage piston 21.
  • the choice of the threshold forces of the different return springs 16a, 16b, 16c, 16d makes it possible to define differentiated frequency ranges for the compression and relaxation phases of the hydraulic shock absorber 1 in which the behavior of the shock absorber 1 can be adapted by modifying the way in which the leakage exchanges, through the first 7 and second 25 leakage passages, take place.

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Abstract

L'invention concerne un amortisseur (1) comprenant un corps (2) contenant un piston principal (3) relié à une tige (4) et destiné à coulisser à l'intérieur du corps (2), contenant un fluide amortisseur, le piston principal (3) divisant le corps (2) en une première (5) et une deuxième (6) chambres et comprenant un premier passage (7) permettant une communication entre la première (5) et la deuxième (6) chambre et étant en partie ménagé dans un premier piston (8) dans un premier logement (9), le premier piston (8) de fuite comprenant un premier canal (10) conçu pour ouvrir ou fermer le premier passage (7) suivant la position du premier piston (8) qui est formé d'au moins deux étages (12a, 12b), chacun conçu pour s'éloigner de la première position de repos sous l'effet d'une pression, exercée sur le premier piston (8), supérieure à une pression seuil prédéterminée propre à chaque étage (12a, 12b).

Description

Description
Titre de l’invention : Amortisseur hydraulique de suspension de véhicule automobile.
[0001] La présente invention revendique la priorité de la demande française 2211709 déposée le 10 novembre 2022, dont le contenu (texte, dessins et revendications) est ici incorporé par référence.
[0002] Le domaine technique concerne les amortisseurs hydrauliques de suspension de véhicule automobile, ainsi que les véhicules automobiles équipés de tels amortisseurs.
[0003] Dans un véhicule, le système de suspension est nécessaire en raison des irrégularités de la route sur laquelle se déplace le véhicule. En effet, les irrégularités provoquent des chocs et des vibrations impactant le véhicule et ses passagers. Le système de suspension est donc conçu pour réduire la fatigue mécanique et l’usure du véhicule et pour améliorer le confort des passagers. Par ailleurs, le système de suspension est essentiel pour maintenir le contact entre les roues du véhicule et le sol et ainsi assurer une tenue de route adéquate.
[0004] Les systèmes de suspension comportent généralement un amortisseur constitué d’un piston, lié à une tige, se déplaçant dans un cylindre en délimitant deux chambres avec des passages de fluide limités permettant de transférer du fluide d’une chambre à l’autre afin de freiner les mouvements de cette tige. La capacité de freinage du mouvement de la tige doit répondre à différentes contraintes. En particulier, la capacité de freinage doit permettre de filtrer plusieurs plages de fréquences d’oscillations chacune caractéristique de mouvements particuliers liés soit à l’état de la route soit à des fréquences propres d’oscillations typiques de systèmes de masses suspendues.
[0005] La plupart des amortisseurs connus se montrent efficaces, par construction, pour filtrer les oscillations d’une plage donnée de fréquences. La plage de fréquence est plus ou moins large ou étroite, suivant la conception de l’amortisseur, mais les concepteurs doivent faire des compromis en fonction de l’usage auquel l'amortisseur est destiné. Par ailleurs, la pressurisation relativement importante du fluide dans un amortisseur classique, de l’ordre de 15 à 30 bars pour un véhicule de tourisme limite les possibilités d'optimiser à la fois la tenue de route et le confort des passagers pour une large gamme de véhicule à un coût raisonnable. [0006] Aussi, compte tenu des compromis, les amortisseurs connus n’apportent pas un confort optimisé pour les passagers du véhicule dans toutes les situations.
[0007] Ainsi, il existe un besoin d’une solution permettant d’améliorer le confort des amortisseurs et la capacité à gérer les irrégularités des diverses routes.
[0008] La présente invention a pour objet de pallier les problèmes exposés précédemment. Dans ce contexte technique, un but de la présente invention est de fournir un amortisseur présentant un comportement amélioré sur une plage de fréquence plus large et/ou sur plusieurs plages de fréquences d’oscillations.
[0009] A cet effet, la présente invention se rapporte à un amortisseur hydraulique de suspension de véhicule automobile comprenant un corps contenant un piston principal relié à une tige, le piston principal étant destiné à coulisser à l’intérieur du corps, le corps étant destiné à contenir un fluide amortisseur, le piston principal divisant le corps en une première chambre et une deuxième chambre, le piston principal comprenant au moins un premier passage de fuite permettant une communication fluidique entre la première chambre et la deuxième chambre, le premier passage de fuite étant en partie ménagé dans un premier piston de fuite disposé à l’intérieur d’un premier logement du piston principal, le premier piston de fuite étant apte à coulisser depuis une première position de repos dans le premier logement sous l’effet d’une augmentation de pression de fluide dans la première chambre générée par un déplacement du piston principal, le premier piston de fuite comprenant au moins un premier canal, chacun étant conçu pour ouvrir ou fermer progressivement le premier passage de fuite suivant la position du premier piston de fuite dans le premier logement, le premier piston de fuite étant formé d’au moins deux étages, chaque étage étant conçu pour s’éloigner de la première position de repos sous l'effet d’une pression, exercée sur le premier piston de fuite, supérieure à une pression seuil prédéterminée propre à chaque étage.
[0010] L’invention concerne enfin un véhicule automobile comprenant au moins un amortisseur selon l’invention.
[0011] Ainsi, l’amortisseur selon l’invention permet de contrôler le passage de fluide d’une chambre à l’autre en fonction du déplacement du premier piston de fuite. Le premier piston de fuite, grâce aux différents étages conçus pour réagir à diverses pressions seuil va présenter un comportement différent suivant les sollicitations de l’amortisseur soit en compression, soit en détente, suivant qu’une augmentation de pression dans la première chambre correspond à une phase de compression ou de détente de l’amortisseur. Ce comportement différencié du premier piston de fuite permet d’adapter le comportement en aménageant la façon dont le premier passage de fluide s’ouvre et/ou se ferme en fonction du déplacement. Il est ainsi possible, par exemple, de privilégier le comportement de l'amortisseur lors de sollicitations à très basses fréquences en maximisant la fuite de fluide pour optimiser le comportement de l’amortisseur sur de faibles débattements et réduire progressivement la fuite de fluide par le premier passage de fluide, en le fermant progressivement, pour améliorer la tenue de caisse et le comportement en roulis ou le comportement du véhicule lorsque la route engendre des débattements plus importants. Grâce aux différents étages présentant chacun une pression seuil différenciée, le comportement de l'amortisseur est optimisable dans plusieurs zones d’intérêt, par exemple en choisissant les fréquences seuils ainsi que les modes d’ouverture et de fermeture du premier passage de fuite.
[0012] Selon un mode de réalisation de l’invention, le premier piston de fuite est muni d’un premier dispositif de rappel conformé pour déplacer le premier piston de fuite vers la première position de repos lorsque la première chambre n’est plus soumise à une pression de fluide engendrée par le déplacement du piston principal.
[0013] Selon une possibilité, le piston principal comporte un deuxième piston de fuite disposé à l’intérieur d’un deuxième logement, distinct du premier logement, le deuxième piston de fuite étant apte à coulisser depuis une deuxième position de repos dans le deuxième logement du piston principal sous l’effet d’une augmentation de pression de fluide dans la deuxième chambre générée par un déplacement du piston principal, le deuxième piston de fuite comprenant au moins un deuxième canal, chacun conçu pour ouvrir ou fermer progressivement un deuxième passage de fuite, permettant une communication fluidique entre les deuxième et première chambres, suivant la position du deuxième piston de fuite dans le deuxième logement.
[0014] Avantageusement, le deuxième piston de fuite est également formé d’au moins deux étages, chaque étage étant conçu pour s’éloigner de la deuxième position de repos sous l’effet d’une pression, exercée sur le deuxième piston de fuite, supérieure à une pression seuil prédéterminée propre à chaque étage. [0015] Selon une possibilité, le deuxième piston de fuite est muni d’un deuxième dispositif de rappel conformé pour déplacer le deuxième piston de fuite vers la deuxième position de repos lorsque la deuxième chambre n’est plus soumise à une pression de fluide engendrée par le déplacement du piston principal.
[0016] Selon un mode de réalisation, la tige comporte une cavité en communication fluidique avec la deuxième chambre, la cavité étant également en communication fluidique avec un premier volume du premier logement.
[0017] Avantageusement, la cavité de la tige est en communication fluidique avec un deuxième volume du deuxième logement.
[0018] Selon une possibilité, chaque étage est espacé d’un autre étage par un ressort de rappel taré conçu pour nécessiter un effort supérieur à un effort seuil prédéterminé, propre à chaque ressort de rappel, pour se comprimer.
[0019] Selon un mode de réalisation, le piston principal comporte en outre au moins un clapet à ressort conçu pour permettre le passage du fluide de l’une des première et deuxième chambres vers l’autre des première et deuxième chambres sous l'effet d’un déplacement du piston principal à une vitesse supérieure à une vitesse prédéterminée.
[0020] L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple non limitatif et faite en se référant aux dessins annexés sur lesquels :
[0021] [Fig. 1] la figure 1 , représente une vue en coupe d’un amortisseur hydraulique selon l’invention montrant des premier et deuxième pistons de fuite respectivement dans les première et deuxième positions de repos ;
[0022] [Fig. 2] la figure 2, représente une vue en coupe de clapets à ressort ménagés dans le piston principal de l’amortisseur hydraulique de la figure 1 .
[0023] Dans ces figures, les mêmes références sont utilisées pour désigner les mêmes éléments.
[0024] Un amortisseur 1 hydraulique de suspension de véhicule automobile selon l'invention, illustré sur la figure 1 , comprend un corps 2 contenant un piston principal 3 relié à une tige 4. Le piston principal 3 est destiné à coulisser à l'intérieur du corps 2. Le corps 2 contient un fluide amortisseur, tel que de l’huile par exemple. Le piston principal 3 divise le corps 2 en une première chambre 5 et une deuxième chambre 6. [0025] Le corps 2 de l’amortisseur 1 pourra être fixé à la caisse du véhicule selon l'invention tandis que la tige 4 pourra être fixée à un élément de la suspension. Alternativement, la configuration des fixations pourra être inversée. Une fois installé sur le véhicule selon l’invention, le fonctionnement de l’amortisseur 1 selon l’invention est indépendant de son inclinaison sur le véhicule.
[0026] Le piston principal 3 comprend au moins un premier passage 7 de fuite qui permet une communication fluidique entre la première chambre 5 et la deuxième chambre 6, afin de provoquer, lorsqu’il est au moins partiellement ouvert, un déplacement de fluide depuis la première chambre 5 vers la deuxième chambre 6 lorsque le déplacement du piston principal 3 provoque une augmentation de la pression dans la première chambre 5. Le premier passage 7 de fuite est en partie ménagé dans un premier piston 8 de fuite disposé à l’intérieur d’un premier logement 9 du piston principal 3. Le premier piston 8 de fuite est apte à coulisser depuis une première position de repos, illustrée sur la figure 1 , dans le premier logement 9 vers la tige 4 sous l’effet d’une augmentation de pression de fluide dans la première chambre 5 générée par un déplacement du piston principal 3, suivant une direction indiquée par la flèche C de la figure 1 . Afin de permettre d’ouvrir ou de fermer progressivement le premier passage 7, le premier piston 8 de fuite comprend au moins un premier canal 10, illustré sur la figure 1 . Chaque premier canal 10 est conçu pour ouvrir ou fermer progressivement le premier passage 7 de fuite suivant la position du premier piston 8 de fuite dans le premier logement 9. Ainsi, suivant la position du premier piston 8 dans son premier logement 9, la position de chaque premier canal 10 permet d’ouvrir ou de fermer entièrement ou partiellement le premier passage 7 de fuite.
[0027] Il est par exemple envisageable que le premier passage 7 soit obturé lorsque le premier piston 8 est dans la première position de repos, et que le premier passage 7 de fuite s’ouvre progressivement en fonction de l’éloignement du premier piston 8 de sa première position de repos. Il est envisageable, par exemple, que le ou les premier canaux 10 soient configurés pour que le premier passage 7 soit obturé lorsque le premier piston 8 arrive en fin de course. De façon alternative, il est envisageable de concevoir le ou les premiers canaux 10 pour que le premier passage 7 de fuite soit ouvert au moins partiellement lorsque le premier piston 8 est dans la première position de repos, pour s’ouvrir progressivement tout au long de l’éloignement du premier piston 8 de sa première position de repos.
[0028] Pour permettre le premier passage 7 de fuite, le piston principal 3 comporte évidemment des ouvertures 11 ménagées dans le premier piston 3 et mettant en communication fluidique le premier logement 9 et la première chambre 5 ou la deuxième chambre 6. Dès lors, l’ouverture ou la fermeture du premier passage 7 est déterminée par la position relative de chaque premier canal 10 par rapport aux ouvertures 11 , positions qui dépendent de la position premier piston 8 dans son premier logement 9. Il est évidement prévu qu’il existe au moins une position du premier piston 8 dans son premier logement 9 ouvre au moins partiellement le premier passage 7. Avantageusement, il existe une position du premier piston 8 qui ferme le premier passage 7.
[0029] Le premier piston 8 de fuite est formé d'au moins deux étages 12a, 12b. Chaque étage 12a, 12b est conçu pour s’éloigner de la première position de repos sous l'effet d’une pression, exercée sur le premier piston 8 de fuite, supérieure à une pression seuil prédéterminée propre à chaque étage 12a, 12b. Afin d’obtenir un déplacement du premier piston 8 dans son premier logement 9, le fluide hydraulique exerce ainsi une pression sur une première face d’effort 13 du premier piston 8 faisant face à une paroi latérale 14 du corps 2 et disposée dans la première chambre 5.
[0030] Dans l’exemple illustré sur la figure 1 , le premier piston 8 s’éloigne de sa première position de repos lorsque le piston principal 3 se déplace suivant la direction indiquée par la flèche C, correspondant à une phase de compression de l'amortisseur 1 .
[0031] Afin de permettre un retour du premier piston 8 dans sa première position de repos, le premier piston 8 de fuite est muni d’un premier dispositif de rappel 15 conformé pour déplacer le premier piston 8 de fuite vers la première position de repos, lorsque la première chambre 5 n’est plus soumise à une pression de fluide engendrée par le déplacement du piston principal 3.
[0032] Comme illustré sur la figure 1 , le premier dispositif de rappel 15 est composé, par exemple, d’au moins deux ressorts de rappel 16a, 16b. Chaque étage 12a est ainsi espacé de l’autre étage 12b par un ressort de rappel 16a. L’étage 12b est quant à lui maintenu dans sa position de repos, lorsque le premier piston 8 de fuite est dans la première position de repos par un ressort de rappel 16b en appui sur une paroi de fond 17 du premier logement 9.
[0033] Les ressorts de rappel 16a, 16b sont des ressorts tarés et sont conçus pour nécessiter un effort supérieur à un effort seuil prédéterminé, propre à chaque ressort de rappel 16a, 16b pour se comprimer. Lorsqu’un ressort de rappel 16a, 16b se comprime, l’étage 12a, respectivement l’étage 12b se rapprochent de l'étage 12b ou de la paroi de fond 17. Ainsi lorsque le premier piston 8 s'éloigne de sa première position de repos, il s’opère d’abord une compression du ressort de rappel 16a puis, éventuellement une compression du ressort de rappel 16b. L’étage 16a le plus éloigné de la paroi de fond 17 se déplace ainsi en premier, suivi, éventuellement suivant l’intensité de la sollicitation, des autres étages 16b successifs.
[0034] La tige 4 du piston principal 3 comprend une cavité 18 en communication fluidique avec la deuxième chambre 6 afin d’obtenir une pression statique équilibrée entre la deuxième chambre 6 et la cavité 18. Comme illustré sur la figure 1 , la cavité 18 est également en communication fluidique avec un premier volume 19 du premier logement 9 par le biais d’un trou 20 ménagé dans la paroi de fond 17, le trou 20 permettant un déplacement calibré de fluide. Avantageusement, le trou 20 calibré est muni d’un clapet, non illustré, permettant de contrôler le déplacement de fluide entrant ou sortant du premier volume 19. Le premier volume 19 comprend en particulier la partie du premier logement 9 disposée entre la paroi de fond 17 et l’étage 12b ainsi que l'espace entre les étages 12a, 12b. Lors du déplacement du premier piston 8, obtenu par la compression successive des ressorts de rappel 16a, 16b, du fluide est ainsi expulsé du premier volume 19 vers la cavité 18 par des chemins de fuite illustrés par les flèches F1 sur la figure 1 . Ainsi, le fluide contenu dans le premier volume 19, notamment entre les étages 12a, 12b est expulsé vers la cavité 18 par des chemins de fuites qui sont ménagés autours des étages 12a, 12b et/ou formés par le déplacement des étages 12a, 12b.
[0035] De manière similaire, le piston principal 3 présente un deuxième piston 21 de fuite disposé à l’intérieur d’un deuxième logement 22, distinct du premier logement 9, le deuxième piston 21 de fuite étant apte à coulisser depuis une deuxième position de repos vers la tige 4 dans le deuxième logement 22 du piston principal 3 sous l’effet d’une augmentation de pression de fluide dans la deuxième chambre 6, générée par un déplacement du piston principal 3 suivant la direction indiquée par la flèche D, correspondant à une phase de détente.
[0036] Afin d’obtenir un déplacement du deuxième piston 21 dans son deuxième logement 22, le fluide hydraulique exerce ainsi une pression sur une deuxième face d’effort 23 du deuxième piston 21 faisant face à la paroi latérale 14 du corps 2 et disposée dans la deuxième chambre 6.
[0037] Tandis que le premier piston 8 de fuite correspond à un piston de fuite en phase de compression, le deuxième piston 21 de fuite correspond à un piston de fuite en phase de détente et le fonctionnement du deuxième piston 21 de fuite fonctionne de la même manière que le premier piston 8 lorsque l’amortisseur 1 est en phase de détente. Lorsque l’amortisseur 1 est en phase de compression, le deuxième piston 21 reste dans sa deuxième position de repos. Inversement, lorsque l'amortisseur 1 est en phase de détente, le premier piston 8 de fuite reste dans sa première position de repos.
[0038] Le deuxième piston 22 de fuite comprenant au moins un deuxième canal 24 chacun étant conçu pour ouvrir ou fermer progressivement un deuxième passage 25 de fuite, permettant une communication fluidique entre les deuxième 6 et première 5 chambres, suivant la position du deuxième piston 21 de fuite dans le deuxième logement 22.
[0039] Avantageusement, les premier 7 et deuxième 25 passages de fuite comportent des clapets anti-retour, non illustrés, conçus pour permettre le passage du fluide uniquement dans le sens souhaité, tout en interdisant la circulation de fluide dans le sens opposé. Par exemple, un clapet anti-retour est installé dans le premier passage 7 de fuite de sorte à permettre le passage de fluide depuis la première chambre 5 vers la deuxième chambre 6 lors d’une phase de compression, tout en interdisant la circulation de fluide par le premier passage 7 de fluide depuis la deuxième chambre 6 vers la première chambre 5 lors d’une phase de détente. Inversement, un clapet anti-retour est installé dans le deuxième passage 25 de fuite de sorte à permettre le passage de fluide depuis la deuxième chambre 6 vers la première chambre 5 lors d’une phase de détente, tout en interdisant la circulation de fluide par le deuxième passage 25 de fluide depuis la première chambre 5 vers la deuxième chambre 6 lors d’une phase de compression.
[0040] Dans le mode de réalisation illustré sur la figure 1 , le deuxième piston 21 de fuite est également formé d’au moins deux étages 12c, 12d, chaque étage étant conçu pour s’éloigner de la deuxième position de repos sous l’effet d’une pression, exercée sur le deuxième piston 21 de fuite, supérieure à une pression seuil prédéterminée propre à chaque étage 12c, 12d.
[0041] De la même manière que pour le premier piston 8 de fuite, le deuxième piston 21 de fuite est également muni d’un deuxième dispositif de rappel 26 conformé pour déplacer le deuxième piston 21 de fuite vers la deuxième position de repos lorsque la deuxième chambre 6 n’est plus soumise à une pression de fluide engendrée par le déplacement du piston principal 3. Le deuxième dispositif de rappel 26 est constitué de ressorts de rappel 16c, 16d. Dans l’exemple illustré sur les figures, le ressort de rappel 16d présente un effort seuil supérieur à l’effort seuil du ressort de rappel 16c.
[0042] La cavité 18 est également en communication fluidique avec un deuxième volume 28 du deuxième logement 22, dont le principe de fonctionnement est le même que le premier volume 19.
[0043] Lors du déplacement du deuxième piston 21 , obtenu par la compression successive des ressorts de rappel 16c, 16d, du fluide est ainsi expulsé du deuxième volume 28 vers la cavité 18 par des chemins de fuite illustrés par les flèches F2 de la figure 1 aux moyens d’un trou calibré 29. Ainsi, le fluide contenu dans le deuxième volume 28, en particulier entre les étages 12c, 12d est expulsé vers la cavité 18 par des chemins de fuites qui sont ménagés autours des étages 12c, 12d et/ou formés par le déplacement des étages 12c, 12d. Avantageusement, le trou calibré 29 est muni d’un clapet, non illustré, permettant de contrôler le déplacement de fluide entrant ou sortant du deuxième volume 28.
[0044] Des joints d’étanchéités sont installés afin d’assurer les différentes étanchéités nécessaires, et notamment entre le piston principal 3 et le corps 2 ou encore dans les premier 8 et deuxième 21 pistons de fuite entre les différents étages 12a, 12b, 12c, 12d et les premier 9 respectivement deuxième 22 logements.
[0045] De façon avantageuse, le piston principal 3 comporte, en outre, au moins un clapet à ressort 30, comme illustré sur la figure 2, conçu pour permettre le passage du fluide de l’une 6 des première 5 et deuxième 6 chambres vers l’autre 5 des première 5 et deuxième 6 chambres sous l’effet d'un déplacement du piston principal 3 à une vitesse supérieure à une vitesse prédéterminée. De façon encore plus avantageuse, l’amortisseur 1 comporte une paire de clapet à ressort 30 pour le passage du fluide de la première chambre 5 vers la deuxième chambre 6 ainsi qu’une autre paire de clapets à ressort 30 orientés de sorte à permettre un passage du fluide en sens inverse. Chaque clapet à ressort 30 présente, le cas échéant, un calibrage différent par le biais d'un ressort calibré 31 correspondant. Les clapets à ressort 30 sont, par exemple, disposés à 90° des premier 8 et deuxième 21 pistons de fuite.
[0046] Ainsi, l’amortisseur 1 hydraulique selon l’invention présente un comportement optimisable à la fois en compression, grâce au premier piston 8 de fuite, et en détente, grâce au second piston 21 de fuite. Le choix des efforts seuils des différents ressorts de rappel 16a, 16b, 16c, 16d permet de définir des plages de fréquences différenciées pour les phases de compression et de détente de l'amortisseur 1 hydraulique dans lesquelles le comportement de l’amortisseur 1 peut être adapté en modifiant la façon dont les échanges de fuites, à travers les premier 7 et deuxième 25 passages de fuite, s’effectuent.
[0047] L’invention ne se limite pas au mode de réalisation de l’amortisseur décrit ci- avant, seulement à titre d’exemple, mais d’autres modes de réalisation peuvent être conçus par l'homme de métier sans sortir du cadre et de la portée de la présente invention.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Amortisseur (1 ) hydraulique de suspension de véhicule automobile comprenant un corps (2) contenant un piston principal (3) relié à une tige (4), le piston principal (3) étant destiné à coulisser à l’intérieur du corps (2), le corps (2) étant destiné à contenir un fluide amortisseur, le piston principal (3) divisant le corps (2) en une première chambre (5) et une deuxième chambre (6), le piston principal (3) comprenant au moins un premier passage (7) de fuite permettant une communication fluidique entre la première chambre (5) et la deuxième chambre (6), le premier passage (7) de fuite étant en partie ménagé dans un premier piston (8) de fuite disposé à l’intérieur d’un premier logement (9) du piston principal (3), le premier piston (8) de fuite étant apte à coulisser depuis une première position de repos dans le premier logement (9) sous l’effet d’une augmentation de pression de fluide dans la première chambre (5) générée par un déplacement du piston principal (3), le premier piston (8) de fuite comprenant au moins un premier canal (10), chacun étant conçu pour ouvrir ou fermer progressivement le premier passage (7) de fuite suivant la position du premier piston (8) de fuite dans le premier logement (9), le premier piston (8) de fuite étant formé d’au moins deux étages (12a, 12b), chaque étage (12a, 12b) étant conçu pour s’éloigner de la première position de repos sous l’effet d’une pression, exercée sur le premier piston (8) de fuite, supérieure à une pression seuil prédéterminée propre à chaque étage (12a, 12b).
2. Amortisseur (1 ) hydraulique selon la revendication 1 , caractérisé en ce que le premier piston (8) de fuite est muni d’un premier dispositif de rappel (15) conformé pour déplacer le premier piston (8) de fuite vers la première position de repos lorsque la première chambre (5) n’est plus soumise à une pression de fluide engendrée par le déplacement du piston principal (3).
3. Amortisseur (1 ) hydraulique selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le piston principal (3) comporte un deuxième piston (21 ) de fuite disposé à l'intérieur d’un deuxième logement (22), distinct du premier logement (9), le deuxième piston (21 ) de fuite étant apte à coulisser depuis une deuxième position de repos dans le deuxième logement (22) du piston principal (3) sous l’effet d’une augmentation de pression de fluide dans la deuxième chambre (6) générée par un déplacement du piston principal (3), le deuxième piston (21 ) de fuite comprenant au moins un deuxième canal (24), chacun conçu pour ouvrir ou fermer progressivement un deuxième passage (25) de fuite, permettant une communication fluid ique entre les deuxième (6) et première (5) chambres, suivant la position du deuxième piston (21 ) de fuite dans le deuxième logement (22).
4. Amortisseur (1 ) hydraulique selon la revendication 3, caractérisé en ce que le deuxième piston (21 ) de fuite est également formé d’au moins deux étages (12c, 12d), chaque étage (12c, 12d) étant conçu pour s’éloigner de la deuxième position de repos sous l’effet d’une pression, exercée sur le deuxième piston (21 ) de fuite, supérieure à une pression seuil prédéterminée propre à chaque étage (12c, 12d).
5. Amortisseur (1 ) hydraulique selon l’une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que le deuxième piston (21 ) de fuite est muni d’un deuxième dispositif de rappel (27) conformé pour déplacer le deuxième piston (21 ) de fuite vers la deuxième position de repos lorsque la deuxième chambre (6) n’est plus soumise à une pression de fluide engendrée par le déplacement du piston principal (3).
6. Amortisseur (1 ) hydraulique selon l’une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la tige (4) comporte une cavité (18) en communication fluidique avec la deuxième chambre (6), la cavité (18) étant également en communication fluidique avec un premier volume (19) du premier logement (9).
7. Amortisseur (1 ) hydraulique selon la revendication 6, en combinaison avec la revendication 3, caractérisé en ce que la cavité (18) de la tige (4) est en communication fluidique avec un deuxième volume (28) du deuxième logement (22).
8. Amortisseur (1 ) hydraulique selon l’une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que chaque étage (12a, 12b, 12c, 12d) est espacé d’un autre étage (12a, 12b, 12c, 12d) par un ressort de rappel (16a, 16b, 16c, 16d) taré conçu pour nécessiter un effort supérieur à un effort seuil prédéterminé, propre à chaque ressort de rappel (16a, 16b, 16c, 16d), pour se comprimer.
9. Amortisseur (1 ) selon l’une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le piston principal (3) comporte en outre au moins un clapet à ressort (30) conçu pour permettre le passage du fluide de l’une des première (5) et deuxième (6) chambres vers l’autre des première (5) et deuxième (6) chambres sous l’effet d’un déplacement du piston principal (3) à une vitesse supérieure à une vitesse prédéterminée.
10. Véhicule automobile comprenant au moins un amortisseur (1 ) selon l'une des revendications 1 à 9.
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