FR2672356A1 - Spring/damper device with adjustable travel - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne un dispositif ressort-amortisseur à course variable pour un véhicule, notamment un véhicule automobile. The present invention relates to a spring-damper device with variable stroke for a vehicle, in particular a motor vehicle.
On sait que lorsqu'un véhicule, en particulier un véhicule automobile, est amené à rouler sur un sol présentant différents états de surface, il est souhaitable de pouvoir adapter les caractéristiques du dispositif ressort-amortisseur à l'état de surface du sol. De même, lorsqu'on souhaite adopter différents types de conduite, il est souhaitable d'adapter les caractéristiques du dispositif ressort-amortisseur au type de conduite désiré. Le dispositif ressortamortisseur selon l'invention s'applique plus particulièrement, bien que non exclusivement, à un véhicule automobile de haute performance destiné à rouler sur route ou sur circuit. It is known that when a vehicle, in particular a motor vehicle, is made to roll on a ground having different surface states, it is desirable to be able to adapt the characteristics of the shock-absorbing spring device to the surface state of the ground. Similarly, when it is desired to adopt different types of driving, it is desirable to adapt the characteristics of the spring-damper device to the desired type of driving. The shock absorbing device according to the invention applies more particularly, although not exclusively, to a high performance motor vehicle intended to roll on the road or on a circuit.
Selon l'invention, on prévoit un dispositif ressort-amortisseur comportant un corps, une tige coulissante montée pour coulisser dans le corps et délimiter avec celuici une chambre d'amortissement en compression et une chambre d'amortissement en détente contenant un liquide d'amortissement et reliées entre elles par des moyens de laminage, la chambre d'amortissement en compression étant reliée par un conduit de liaison à au moins un accumulateur contenant un gaz sous pression, ce dispositif comportant en outre des butées de fin de course de la tige coulissante en compression et en détente portées par une tige de commande coaxiale à la tige coulissante et associée à un piston de commande pour déplacer la tige de commande vers une position rétractée ou étendue par rapport au corps, les butées de fin de course étant réalisées par des épaulements en saillie sur la tige de commande en regard d'un organe de butée correspondant de la tige coulissante, et la tige de commande ayant une course supérieure à la distance séparant la butée de fin de course en compression d'une extrémité immédiatement adjacente de la chambre d'amortissement en compression pour une position étendue de la tige de commande. According to the invention, there is provided a spring-shock absorber device comprising a body, a sliding rod mounted to slide in the body and delimit therewith a compression damping chamber and a rebound damping chamber containing a damping liquid. and connected together by rolling means, the compression damping chamber being connected by a connecting duct to at least one accumulator containing a pressurized gas, this device further comprising end stops of the sliding rod in compression and expansion carried by a control rod coaxial with the sliding rod and associated with a control piston to move the control rod towards a retracted or extended position relative to the body, the limit stops being produced by projecting shoulders on the control rod opposite a corresponding stop member of the sliding rod, and the control rod and having a stroke greater than the distance separating the compression end stop from an immediately adjacent end of the compression damping chamber for an extended position of the control rod.
Ainsi, lorsque l'on fait passer la tige de commande de la position étendue à la position rétractée, la butée de fin de course en compression s'escamote et la tige coulissante vient en butée en compression sur l'extrémité de la chambre d'amortissement en compression, alors que la butée de fin de course en détente est déplacée sur une distance égale à la course de la tige de commande de sorte que la course de la tige coulissante est réduite. Simultanément, la rétraction de la tige de commande libère dans la chambre d'amortissement en compression un volume qui est compensé par une rétraction de la tige coulissante, ce qui fait varier la hauteur du véhicule par rapport au sol. Thus, when the control rod is moved from the extended position to the retracted position, the compression end-of-travel stop is retracted and the sliding rod comes into compression abutment on the end of the compression damping, while the trigger end stop is moved a distance equal to the stroke of the control rod so that the stroke of the sliding rod is reduced. Simultaneously, the retraction of the control rod releases in the compression damping chamber a volume which is compensated by a retraction of the sliding rod, which varies the height of the vehicle relative to the ground.
Selon une version avantageuse de l'invention, le piston de commande a une face reliée à la tige de commande associée à une chambre de rétraction de la tige de commande constamment reliée à une source de fluide sous pression, et une face opposée associée à une chambre d'extension de la tige de commande reliée à la même source de fluide sous pression par une ligne d'alimentation comportant un organe de coupure de ligne. Ainsi, en cas de défaillance de certains organes de commande, le dispositif ressort-amortisseur est automatiquement ramené dans la position correspondant à la sécurité maximale de tenue de route. According to an advantageous version of the invention, the control piston has a face connected to the control rod associated with a retraction chamber of the control rod constantly connected to a source of pressurized fluid, and an opposite face associated with a extension chamber of the control rod connected to the same source of pressurized fluid by a supply line comprising a line cut-off member. Thus, in the event of failure of certain control members, the spring-shock absorber device is automatically returned to the position corresponding to maximum road-holding safety.
Selon un aspect avantageux de l'invention, le corps est relié à deux accumulateurs réunis par le conduit de liaison et le conduit de liaison comporte des moyens pour séparer l'un des accumulateurs de la chambre d'amortissement en compression. De préférence les moyens pour séparer l'un des accumulateurs de la chambre d'amortissement en compression comprennent un distributeur commandé par la ligne d'alimentation de la chambre d'extension de la tige de commande. Ainsi, lorsque la chambre d'extension de la tige de commande est alimentée pour mettre le dispositif ressortamortisseur en position de route, le deuxième accumulateur est automatiquement mis en service et diminue la raideur du dispositif. According to an advantageous aspect of the invention, the body is connected to two accumulators joined by the connecting conduit and the connecting conduit comprises means for separating one of the accumulators from the compression damping chamber. Preferably the means for separating one of the accumulators from the compression damping chamber comprise a distributor controlled by the supply line of the extension chamber of the control rod. Thus, when the extension chamber of the control rod is supplied to put the shock absorbing device in the road position, the second accumulator is automatically put into service and reduces the stiffness of the device.
Selon encore un autre aspect avantageux de l'invention, le dispositif ressort-amortisseur comporte un organe de relevage maximal comprenant une réserve de liquide hydraulique reliée à la chambre d'amortissement en compression et un piston disposé dans la réserve pour pousser le liquide hydraulique dans la chambre d'amortissement en compression. According to yet another advantageous aspect of the invention, the spring-shock absorber device comprises a maximum lifting member comprising a reserve of hydraulic fluid connected to the compression damping chamber and a piston disposed in the reserve to push the hydraulic fluid into the compression damping chamber.
Ainsi, on réhausse à volonté le dispositif ressort-amortisseur, en particulier pour passer un obstacle à faible vitesse.Thus, the spring-damper device is raised at will, in particular for passing an obstacle at low speed.
D'autres caractéristiques.et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit d'un mode de réalisation particulier non limitatif de l'invention en liaison avec les figures ci-jointes parmi lesquelles
- la figure 1 est une vue schématique du dispositif ressort-amortisseur selon l'invention en position de route, l'amortisseur étant représenté selon une coupe axiale.Other characteristics and advantages of the invention will appear on reading the following description of a particular non-limiting embodiment of the invention in conjunction with the attached figures, among which
- Figure 1 is a schematic view of the spring-damper device according to the invention in the road position, the damper being shown in an axial section.
- la figure 2 est une vue analogue à celle de la figure 1 du dispositif ressort-ammortisseur en position de circuit. - Figure 2 is a view similar to that of Figure 1 of the spring-damper device in the circuit position.
En référence à la figure 1, le dispositif ressortamortisseur selon l'invention comporte un corps 1 dans lequel est montée une tige coulissante 2 montée pour coulisser dans le corps 1 par l'intermédiaire d'un joint d'étanchéité 3. La tige coulissante délimite ainsi avec le corps 1 une chambre d'amortissement en compression 4 et une chambre d'amortissement en détente 5. Les chambres d'amortissement sont reliées l'une à l'autre par des moyens de laminage portés par un bloc auxiliaire dans le mode de réalisation illustré. Ces moyens de laminage comprennent un circuit de laminage en détente 6 comportant une buse de laminage 7 de section réglable, par exemple au moyen d'un moteur électrique 8 commandé à distance. Les moyens de laminage comportent en outre un circuit de laminage en compression 9 comportant également une buse de laminage de section réglable 10 et un moteur de commande 11. With reference to FIG. 1, the spring-damping device according to the invention comprises a body 1 in which is mounted a sliding rod 2 mounted to slide in the body 1 by means of a seal 3. The sliding rod defines thus with the body 1 a compression damping chamber 4 and a rebound damping chamber 5. The damping chambers are connected to each other by rolling means carried by an auxiliary block in the mode illustrated. These rolling means comprise an expansion rolling circuit 6 comprising a rolling nozzle 7 of adjustable section, for example by means of an electric motor 8 controlled remotely. The rolling means further comprise a compression rolling circuit 9 also comprising a rolling nozzle of adjustable section 10 and a control motor 11.
Les circuits de laminage en compression et en détente sont isolés l'un de l'autre par des clapets anti-retour 12.The compression and expansion rolling circuits are isolated from each other by non-return valves 12.
Les chambres d'amortissement en compression et en détente sont remplies de liquide hydraulique et reliées par un conduit de liaison 13 à un premier accumulateur 14 assurant une fonction de ressort et comportant une chambre à gaz sous pression 15 séparée du liquide hydraulique par une membrane 16. The compression and expansion damping chambers are filled with hydraulic fluid and connected by a connecting pipe 13 to a first accumulator 14 ensuring a spring function and comprising a pressurized gas chamber 15 separated from the hydraulic fluid by a membrane 16 .
Dans le mode de réalisation préféré illustré, l'accumulateur 14 est relié entre les circuits de laminage de façon a être en liaison directe avec la chambre d'amortissement en compression 4 lors d'une détente de l'amortisseur, et par l'intermédiaire de la vanne de laminage en compression 10 lors d'une compression de l'amortisseur. In the preferred embodiment illustrated, the accumulator 14 is connected between the rolling circuits so as to be in direct connection with the compression damping chamber 4 when the damper is released, and through of the compression lamination valve 10 during compression of the damper.
Une tige de commande 17 est disposée à l'intérieur et coaxialement au corps 1 et à la tige coulissante 2. La tige coulissante 2 est creuse et la tige de commande 17 s'étend églament à l'intérieur de la tige coulissante 2. La tige de commande comporte un épaulement annulaire supérieur 18 en saillie sur la tige coulissante et formant une butée de fin de course en compression de la tige coulissante. La butée de fin de course en compression 18 coopère avec un organe de butée de la tige coulissante formée par une collerette annulaire 19 réalisée à l'extrémité supérieure de la tige coulissante. A son extrémité inférieure, la tige de commande comporte un épaulement annulaire 20 en saillie sur la tige de commande et formant une butée de fin de course en détente de la tige coulissante 2. A control rod 17 is arranged inside and coaxially with the body 1 and the sliding rod 2. The sliding rod 2 is hollow and the control rod 17 also extends inside the sliding rod 2. The control rod has an upper annular shoulder 18 projecting from the sliding rod and forming an end-of-travel stop in compression of the sliding rod. The compression end-of-travel stop 18 cooperates with a stop member of the sliding rod formed by an annular flange 19 produced at the upper end of the sliding rod. At its lower end, the control rod has an annular shoulder 20 projecting from the control rod and forming an end-of-travel stop in rebound of the sliding rod 2.
La tige de commande 17 est associée à un piston de commande 21 monté pour coulisser dans le corps. Le piston de commande 21 a une face reliée à la tige de commande qui délimite avec les parois de l'alésage dans lequel il est monté pour coulisser une chambre de rétraction 22 de la tige de commande reliée à une source de fluide sous pression 23. The control rod 17 is associated with a control piston 21 mounted to slide in the body. The control piston 21 has a face connected to the control rod which delimits with the walls of the bore in which it is mounted in order to slide a retraction chamber 22 of the control rod connected to a source of pressurized fluid 23.
La face opposée du piston délimite une chambre d'extension 24 de la tige de commande. La chambre d'extension 24 est reliée à la source de fluide sous pression 23 par une ligne d'alimentation 25 comportant un organe de coupure de ligne tel qu'une électrovanne 26.The opposite face of the piston defines an extension chamber 24 of the control rod. The extension chamber 24 is connected to the source of pressurized fluid 23 by a supply line 25 comprising a line cut-off member such as a solenoid valve 26.
Par ailleurs, la chambre d'amortissement en compression 4 est également reliée à un second accumulateur 27 monté en parallèle au premier accumulateur 14 et comportant une chambre de gaz sous pression 28 séparée du liquide hydraulique par une membrane 29. La partie de conduit de liaison 13 assurant la liaison avec le second accumulateur 27 comporte un distributeur 30. Le distributeur 30 est normalement rappelé par un organe élastique 33 vers une position où la liaison avec l'accumulateur 27 est interrompue. L'entrée de commande 31 opposée à l'organe élastique 33 est reliée à la ligne d'alimentation 25 de la chambre d'extension 24 de la tige de commande. Furthermore, the compression damping chamber 4 is also connected to a second accumulator 27 mounted in parallel to the first accumulator 14 and comprising a pressurized gas chamber 28 separated from the hydraulic liquid by a membrane 29. The connecting duct part 13 ensuring the connection with the second accumulator 27 comprises a distributor 30. The distributor 30 is normally returned by an elastic member 33 to a position where the connection with the accumulator 27 is interrupted. The control input 31 opposite the elastic member 33 is connected to the supply line 25 of the extension chamber 24 of the control rod.
Dans le mode de réalisation préféré illustré, le dispositif ressort-amortisseur selon l'invention comporte enfin un organe de relevage maximal 34 comprenant une réserve de liquide hydraulique 35 reliée à la chambre d'amortissement en compression et un piston 36 disposé dans la réserve 35 pour pousser le liquide hydraulique vers la chambre d'amortissement en compression. La face du piston 36 opposée à la réserve 35 est reliée à la ligne d'alimentation 25 par l'intermédiaire d'un organe de coupure de ligne 37 tel qu'une électrovanne. In the preferred embodiment illustrated, the spring-shock absorber device according to the invention finally comprises a maximum lifting member 34 comprising a reserve of hydraulic liquid 35 connected to the compression damping chamber and a piston 36 disposed in the reserve 35 to push the hydraulic fluid towards the compression damping chamber. The face of the piston 36 opposite the reserve 35 is connected to the supply line 25 by means of a line cut-off member 37 such as a solenoid valve.
Sur la figure 1, le dispositif ressort-amortisseur selon l'invention est représenté dans la position de route. In Figure 1, the spring-damper device according to the invention is shown in the road position.
Dans cette position, l'électrovanne 26 a été excitée pour assurer une liaison entre la source de fluide sous pression 23 et la ligne d'alimentation 25 de sorte que la chambre d'extension 24 de la tige de commande est alimentée en fluide de commande. En raison de la différence de surface efficace de la face du piston tournée vers la chambre d'extension 24 et de la face du piston tournée vers la chambre de rétraction 22, le piston 21 est poussé dans le sens d'une extention de la tige de commande 17. Simultanément, le tiroir est repoussé à l'encontre de l'organe élastique 33 et le distributeur 30 assure une liaison de la chambre d'amortissement en compression 4 avec les deux accumulateurs 14 et 27.Dans cette position, la tige coulissante 2 a une position moyenne représentée sur la figure 1 et, lors des mouvements du véhicule, peut venir en butée contre la butée de fin de course en compression 18 ou la butée de fin de course en détente 20 comme représenté en trait continu fin sur la figure 1.In this position, the solenoid valve 26 has been energized to ensure a connection between the source of pressurized fluid 23 and the supply line 25 so that the extension chamber 24 of the control rod is supplied with control fluid . Due to the difference in effective area of the face of the piston facing the extension chamber 24 and the face of the piston facing the retraction chamber 22, the piston 21 is pushed in the direction of extension of the rod 17. At the same time, the slide is pushed back against the elastic member 33 and the distributor 30 ensures a connection of the compression damping chamber 4 with the two accumulators 14 and 27. In this position, the rod sliding 2 has a middle position shown in FIG. 1 and, during the movements of the vehicle, can come into abutment against the compression end-of-travel stop 18 or the rebound end-of-travel stop 20 as shown in solid continuous line on Figure 1.
A ce propos, on notera que la butée de fin de course en détente coïncide de préférence en position de route avec l'extrémité inférieure de la chambre d'amortissement en détente 5 afin que la tige coulissante sollicite le moins possible la butée de fin de course en détente 20 de la tige de commande 17. In this regard, it will be noted that the limit stop in rebound preferably coincides in the road position with the lower end of the rebound damping chamber 5 so that the sliding rod urges the end stop as little as possible. detent stroke 20 of the control rod 17.
Dans cette position, si un obstacle inhabituel doit être franchi, la tige coulissante peut être étendue par rapport à sa position moyenne afin de réhausser le véhicule en excitant l'électrovanne 37 pour assurer une liaison avec la ligne d'alimentation 25 et repousser le piston 36 de l'organe de relevage maximal 34, ce qui a pour effet d'envoyer le liquide hydraulique de la réserve 35 dans la chambre d'amortissement en compression 4. In this position, if an unusual obstacle must be crossed, the sliding rod can be extended relative to its average position in order to raise the vehicle by exciting the solenoid valve 37 to ensure a connection with the supply line 25 and push back the piston 36 of the maximum lifting member 34, which has the effect of sending the hydraulic fluid from the reserve 35 into the compression damping chamber 4.
Lorsque l'on souhaite passer à une position de circuit qui correspond à une position plus basse du véhicule et à une raideur plus grande du dispositif ressort-amortisseur selon l'invention, l'alimentation de l'électrovanne 26 est coupée de sorte que la chambre d'extension 24 de la tige de commande 17 est purgée par l'intermédiaire d'une ligne de retour non représentée. Sous l'effet de la pression du fluide dans la chambre de rétraction 22 de la tige de commande, le piston 21 remonte et entraîne la tige de commande 17 vers le haut.A ce propos, on remarquera que la course c du piston, et donc la course de la tige de commande, est supérieure à la distance d qui sépare la butée de fin de course en compression 18 de l'extrémité immédiatement adjacente de la chambre d'amortissement en compression 4 pour une position étendue de la tige de commande 17 (voir figure 1). Lorsque la tige de commande 17 est en position rétractée comme illustré par la figure 2, la butée de fin de course en compression 18 de la tige de commande est donc en retrait par rapport à l'extré- mité adjacente de la chambre d'amortissement en compression 4 de sorte que la butée de fin de course en compression de la tige coulissante 2 est cette fois assurée par l'extrémité de la chambre d'amortissement en compression 4.Simultanément, la butée de fin de course en détente 20 est remontée d'une distance égale à la course du piston 21 de sorte que la course de la tige coulissante 2 est réduite par rapport à la course qu'elle pouvait avoir dans la position de route. When it is desired to switch to a circuit position which corresponds to a lower position of the vehicle and to a greater stiffness of the spring-damper device according to the invention, the supply of the solenoid valve 26 is cut off so that the extension chamber 24 of the control rod 17 is purged via a return line not shown. Under the effect of the pressure of the fluid in the retraction chamber 22 of the control rod, the piston 21 rises and drives the control rod 17 upwards. In this regard, it will be noted that the stroke c of the piston, and therefore the stroke of the control rod, is greater than the distance d which separates the end of compression compression stop 18 from the immediately adjacent end of the compression damping chamber 4 for an extended position of the control rod 17 (see Figure 1). When the control rod 17 is in the retracted position as illustrated in FIG. 2, the compression limit stop 18 of the control rod is therefore set back relative to the adjacent end of the damping chamber in compression 4 so that the end-of-travel stop in compression of the sliding rod 2 is this time provided by the end of the damping chamber in compression 4. Simultaneously, the end-of-travel stop in rebound 20 is raised by a distance equal to the stroke of the piston 21 so that the stroke of the sliding rod 2 is reduced compared to the stroke which it could have in the road position.
Simultanément, le volume qui a été dégagé par le retrait de la partie supérieure large de la tige de commande est compensé par une rétraction de la tige coulissante 2 pour sa position moyenne. Enfin, le distributeur 30 est repoussé par l'organe élastique 33 de sorte que le premier accumulateur 14 seul est en service, ce qui assure une plus grande raideur du dispositif ressort-amortisseur.Simultaneously, the volume which has been released by the withdrawal of the wide upper part of the control rod is compensated by a retraction of the sliding rod 2 for its average position. Finally, the distributor 30 is pushed back by the elastic member 33 so that the first accumulator 14 alone is in use, which ensures greater stiffness of the spring-damper device.
Bien entendu l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et on peut y apporter des variantes de réalisation sans sortir du cadre de l'invention. En particulier, bien que dans le mode de réalisation illustre la tige de commande 17 soit disposée de façon axiale et s'étende à l'intérieur de la tige coulissante 2, on peut prévoir une tige de commande tubulaire s'étendant le long de la paroi des chambres d'amortissement à l'extérieur de la tige coulissante 2. Of course, the invention is not limited to the embodiment described and it is possible to make variant embodiments without departing from the scope of the invention. In particular, although in the embodiment illustrated the control rod 17 is axially arranged and extends inside the sliding rod 2, provision may be made for a tubular control rod extending along the wall of the damping chambers outside the sliding rod 2.
De même, bien que les moyens de laminage en compression et en détente illustrés soient réalisés sur un bloc auxiliaire, ce qui permet d'assurer un réglage du degré de laminage, on peut prévoir des moyens de laminage réalisés sur la tige coulissante. Likewise, although the illustrated compression and expansion rolling means are produced on an auxiliary block, which makes it possible to adjust the rolling degree, it is possible to provide rolling means produced on the sliding rod.
Bien que les accumulateurs 14 et 27 aient été représentés de façon schématique avec une membrane de séparation entre le liquide hydraulique et le gaz sous pression, cette séparation peut être assurée par un piston ou être totalement supprimée dans le cas où les accumulateurs ont une position appropriée. On peut également remplacer la source de fluide sous pression unique 23 par différentes sources de fluide sous pression qui sont mises en service séparément pour alimenter l'organe correspondant au régime de fonctionnement souhaité. Although the accumulators 14 and 27 have been shown schematically with a membrane for separating the hydraulic fluid and the pressurized gas, this separation can be ensured by a piston or be completely eliminated in the case where the accumulators have an appropriate position . The source of single pressurized fluid 23 can also be replaced by different sources of pressurized fluid which are put into service separately to supply the member corresponding to the desired operating regime.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2004060702A1 (en) * | 2002-12-17 | 2004-07-22 | Husco International, Inc. | Active vehicle suspension with a hydraulic spring |
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1991
- 1991-02-06 FR FR9101318A patent/FR2672356B1/en not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
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