SANS HUILE La présente invention concerne un amortisseur à haut pouvoir dissipatif, et plus particulièrement un amortisseur du type comportant un ensemble tige-piston coulissant dans un corps tubulaire, ledit ensemble tige- piston étant adapté pour être relié à une source de perturbations extérieures et ledit corps tubulaire étant adapté pour être relié à une structure à protéger.

ARRIERE-PLAN DE L'INVENTION

Dans les amortisseurs traditionnels hydrauliques ou oléo- pneumatiques, on utilise un système à tige-piston et ressort de rappel qui est intercalé entre la structure à protéger (par exemple la carrosserie d'un véhicule automobile) et la source de perturbations extérieures (par exemple une roue du véhicule en contact direct avec le sol). Il est alors prévu une unité cylindre et tige-piston, entourée par le ressort de rappel, qui a pour fonction de dissiper l'énergie des chocs en tirant partie de l'écoulement visqueux du fluide hydraulique. La dissipation de l'énergie dans les amortisseurs traditionnels de ce type est réalisée grâce à la transformation de l'énergie mécanique du frottement, dans le système solide-liquide, en chaleur qui se dégage vers l'extérieur.

De tels amortisseurs traditionnels sont extrêmement répandus, mais ils restent liés à un principe de dissipation d'énergie uniquement obtenu par le laminage d'un fluide visqueux, en général de l'huile, ce qui explique le faible pouvoir dissipatif de ces amortisseurs. Il existe en outre des inconvénients pratiques inhérents à leur structure, en particulier le fait d'être toujours sous haute pression. Il en est ainsi pour les amortisseurs MONROE (amortisseurs oléo-pneumatiques de l'inventeur BOURCIER de CARBON) utilisant un piston flottant libre séparant le gaz de l'huile. Il existe, et ce même à l'état de repos de l'amortisseur, une pression permanente de 50 à 100 bars qui est là pour éviter la vaporisation de l'huile lors du passage de celle-ci au travers des orifices calibrés de laminage. La présence d'une telle haute pression peut être génératrice de danger lors du montage ou du démontage, et lors des manipulations de l'amortisseur. Pour éviter ce danger, il est habituel de prévoir un cerclage de sécurité passant devant l'extrém ité libre de la tige-piston, afin d'éviter une brutale sortie de la tige qui pourrait provoquer un grave accident.

Un autre inconvénient, également inhérent au fait d'être en permanence sous haute pression, est que, pour le stockage ou le transport de l'amortisseur, la tige-piston est en position sortie, de sorte que l'amortisseur reste très encombrant en longueur.

Il y a une dizaine d'années, il a été proposé de concevoir un nouveau type d'amortisseur, capable de procurer un pourvoir d'absorption- dissipation d'énergie beaucoup plus élevé, tout en étant plus léger structurellement et moins volum ineux que les amortisseurs traditionnels. On pourra à ce titre se référer au document EP 1 250 539 B1 du même inventeur.

Ce nouveau type d'amortisseur faisait appel à un concept de structure hétérogène d'absorption-dissipation d'énergie utilisant une matrice capillairo-poreuse et un liquide associé au regard duquel ladite matrice est lyophobe, comme cela est décrit en détail dans le document EP 0 791 1 39 B1 de dix ans plus vieux et du même inventeur. Conformément à ce type très novateur de structure hétérogène, on utilise une matrice solide capillairo- poreuse à porosité ouverte et de topologie contrôlée, et un liquide entourant la matrice capillairo-poreuse en définissant une grande surface spécifique de séparation solide/liquide, liquide au regard duquel la matrice est lyophobe. La surface de séparation est alors évolutive de façon isotherme et réversible en fonction de la pression extérieure à laquelle la structure hétérogène est soumise.

Le cycle « compression-détente » isotherme de la structure hétérogène se caractérise par une boucle fermée à grande hystérésis sur le diagramme PV, l'hystérésis H correspondant à la différence ΔΡ = P _in t - P _ex , où Pint est la pression d'intrusion forcée du liquide dans l'espace poreux de la matrice, et P _exp est la pression d'expulsion spontanée du liquide chassé de cet espace poreux, et l'aire délimitée par cette boucle fermée caractérise l'énergie dissipée. Ce principe fondamental et très novateur est expliqué en détail dans la publication parue dans la revue anglaise J. Automobile Engineering, V A Eroshenko, 2007, Vol.221 , Part D, pages 285 à 300 sous le titre « A new paradigm of mechanical energy dissipation - Part 1 : theoretical aspects and practical solutions », et pages 301 à 312 sous le titre « A new paradigm of mechanical energy dissipation - Part 2 : expérimental investigation and effectiveness of a novel car damper ».

Le document EP 1 250 539 B1 illustre ainsi un amortisseur du type comportant un ensemble tige-piston coulissant dans un cylindre en délimitant de part et d'autre du piston une chambre de travail contenant du fluide hydraulique, chaque chambre de travail communiquant en permanence avec une chambre associée contenant une structure hétérogène d'absorption- dissipation d'énergie, et communiquant en outre avec une chambre commune par l'intermédiaire d'un système associé à clapet anti-retour et étrangleur, cette chambre commune constituant une chambre de compensation assurant la continuité du fluide hydraulique lors des déplacements de l'ensemble tige-piston dans le cylindre. On pourra à ce titre se référer au document EP 1 250 539 B1 du même inventeur.

Dans cet amortisseur, la dissipation d'énergie s'effectue sans faire appel au fluide visqueux, par exemple de l'huile, dès que la vitesse de déplacement du piston dépasse une vitesse critique déterminée, pour passer d'un régime newtonien classique à un régime surfacique, en faisant appel aux structures hétérogènes d'absorption-dissipation d'énergie où l'interface « solide- liquide » joue le rôle de corps de travail.

Il est cependant apparu encore certains inconvénients dans la structure de l'amortisseur précité.

Tout d'abord, comme l'amortisseur met en œuvre un piston classique double chambre avec deux systèmes d'étanchéité, il est nécessaire de prévoir un corps se prolongeant vers l'arrière d'une longueur suffisante pour permettre la rentrée complète de la tige-piston, d'où il résulte une longueur importante de l'amortisseur, même en position de rentrée complète de la tige- piston.

Par ailleurs, l'unique chambre de compensation, qui est agencée dans la partie centrale de l'amortisseur, est une chambre à paroi déformable délimitée par une enveloppe souple, dont l'agencement induit inévitablement une certaine résistance au transfert thermique entre les chambres de travail et l'extérieur.

Enfin, les deux enveloppes souples, logeant chacune une structure hétérogène d'absorption-dissipation d'énergie constituée par au moins une matrice capillairo-poreuse et un liquide associé au regard duquel ladite matrice est lyophobe, sont disposées chacune dans une chambre dédiée de la tige-piston double chambre. Par suite, ces enveloppes étanches sont éloignées de la surface extérieure du corps de l'amortisseur. Or, cette surface détermine justement l'efficacité de l'échange thermique entre les matrices capillairo- poreuses avec l'extérieur, de sorte que l'on peut constater une augmentation significative de la température desdites matrices dans des situations de fonctionnement sévères et/ou avec des pics de vitesses élevés de la tige- piston.

Il est par ailleurs connu du document GB-A-1 188453 une suspension oléopneumatique comportant un corps tubulaire délimitant une chambre centrale à coulissement un piston et deux chambres annulaires entourant la chambre centrale. La chambre centrale est remplie d'huile et le piston est pourvu de canaux permettant le passage contraint de l'huile d'un côté à l'autre du piston. Les chambres annulaires sont séparées par une paroi déformable en deux compartiments contenant pour l'un de l'huile et pour l'autre de l'air. Les compartiments contenant l'huile sont en communication par des canaux de passage contraint avec la chambre centrale chacun d'un côté du piston. On comprend que les chambres annulaires pourvues des parois déformables séparant l'huile de l'air assurent une fonction de suspension par compression / détente de l'air pour former un ressort pneumatique.

OBJET DE L'INVENTION

L'invention a pour objet de se démarquer de l'amortisseur à haut pouvoir dissipatif du type précité illustré dans le document EP 1 250 539 B1 , afin d'en éviter les limitations et inconvénients exposés ci-dessus, tout en évitant aussi les inconvénients des amortisseurs hydrauliques et oléo- pneumatiques traditionnels, notamment au regard de la haute pression et du grand volume d'huile utilisé.

L'invention a également pour objet de concevoir un amortisseur à haut pouvoir dissipatif et pratiquement sans huile présentant un comportement optimal en cas de sollicitations dures et/ou de vitesses élevées de la tige de l'amortisseur.

L'invention a aussi pour objet de concevoir un amortisseur à haut pouvoir dissipatif et pratiquement sans huile, dont la structure permet d'éviter tout risque ou danger lors du montage, démontage, et des manipulations de l'amortisseur, et d'avoir en même temps une compacité maximale pour le transport ou le stockage de l'amortisseur.

DEFINITION GENERALE DE L'INVENTION

Le problème technique précité est résolu conformément à l'invention grâce à un amortisseur du type comportant un ensemble tige-piston coulissant dans un corps tubulaire et ledit ensemble tige-piston délimitant avec le corps tubulaire deux chambres de travail contenant du fluide hydraulique, chaque chambre de travail communiquant en permanence avec une chambre annexe contenant une structure hétérogène d'absorption-dissipation d'énergie constituée par au moins une matrice capillairo-poreuse et un liquide associé au regard duquel ladite matrice est lyophobe, l'amortisseur étant remarquable en ce que :

- les deux chambres annexes sont des chambres annulaires ménagées dans la paroi du corps tubulaire, de part et d'autre d'une partie centrale dudit corps tubulaire, chacune desdites chambres annexes annulaires logeant une enveloppe souple renfermant la structure hétérogène associée ; et

- chacune des deux chambres de travail communique en outre, via un moyen anti-retour respectif, avec une chambre de compensation associée qui est agencée dans l'extrémité concernée du corps tubulaire, lesdites chambres de compensation assurant la continuité du fluide hydraulique lors des déplacements de l'ensemble tige-piston dans le corps tubulaire.

Grâce à la structure précitée, les deux enveloppes souples renfermant chacune une structure hétérogène associée sont proches de la paroi du corps tubulaire de l'amortisseur, ce qui est très favorable pour l'efficacité de l'échange thermique des matrices capillairo-poreuses avec l'extérieur. En outre, le fait de prévoir deux chambres de compensation disposées aux deux extrémités du corps tubulaire permet d'éviter toute influence négative sur l'échange thermique, et aussi de diminuer l'inertie (et donc d'augmenter la rapidité) du refoulement du fluide hydraulique dans le système « chambre de travail - chambre de compensation ».

Conformément à une caractéristique avantageuse, le corps tubulaire se termine à chacune de ses deux extrémités par une tête qui renferme la chambre de compensation associée, chaque chambre de compensation étant délimitée par une paroi souple déformable qui est fixée et logée dans la tête correspondante. Chaque paroi souple déformable peut être extérieurement soumise à la pression atmosphérique, ou en variante être soumise à une faible pression positive par un moyen de sollicitation associé intégré à la tête concernée.

Avantageusement alors, le moyen anti-retour associé à chaque chambre de compensation est constitué par un clapet en forme de rondelle à orifices calibrés, qui est en appui contre la tête correspondante pour masquer des canaux de liaison ménagés dans ladite tête pour relier ladite chambre de compensation à la chambre de travail associée.

Conformément à un mode d'exécution particulier, le corps tubulaire comporte une partie cylindre et une partie tige centrale creuse, lesdites parties formant entre elles un espace annulaire dans lequel l'ensemble tige-piston qui est également creux coulisse de façon étanche, en délimitant l'une des deux chambres de travail du côté du piston qui est tourné vers la source de perturbations extérieures, et de l'autre côté une chambre annulaire fermée renfermant un fluide gazeux.

On pourra alors prévoir que la chambre annulaire fermée renfermant un fluide gazeux a un fond constitué par une couronne reliant solidairement la partie cylindre et la partie tige centrale creuse, ou en variante que cette chambre annulaire a un fond constitué par un épaulement annulaire solidaire de la partie cylindre, qui est traversé à coulissement avec jeu par la partie tige centrale creuse, ladite partie tige centrale creuse comportant une bride d'extrémité qui est en appui étanche contre l'épaulement annulaire précité lors du fonctionnement de l'amortisseur, et qui peut être dégagé dudit épaulement pour constituer un évent permettant une rentrée maximale de l'ensemble tige-piston à l'intérieur du corps tubulaire en vue d'un encombrement minimal de l'amortisseur pour le stockage ou le transport de celui-ci. Avantageusement dans ce dernier cas, l'extrémité libre de la partie cylindre est filetée extérieurement, afin de recevoir un écrou destiné à serrer la bride d'extrémité de la partie tige centrale creuse contre l'épaulement de la partie cylindre, ou à dégager ladite bride dudit épaulement, ledit écrou présentant un orifice central pour le passage du fluide hydraulique lors du fonctionnement de l'amortisseur.

On pourra en variante prévoir que la partie cylindre du corps tubulaire est constituée par deux tubes vissés à l'une de leur extrémité sur un embout fileté constituant la partie centrale et à leur autre extrémité sur une tête filetée renfermant la chambre de compensation associée, et par une partie fourreau qui est constituée par un tube, simple ou double, vissé dans un alésage de l'embout central. En particulier, celle des deux têtes qui est traversée par l'ensemble tige-piston est équipée de l'unique système d'étanchéité de l'amortisseur par rapport à l'extérieur.

Avantageusement encore, il est prévu, au niveau de l'ouverture de chacune des chambres annexes annulaires, une grille annulaire destinée à assurer le positionnement et le maintien de l'enveloppe souple qui est logée dans la chambre annexe annulaire concernée. En particulier, les grilles annulaires précitées ont une forme d'étoile évidée dans leur partie centrale.

Conformément à un mode de réalisation particulier, les deux chambres annexes annulaires communiquent entre elles par un canal ménagé dans la partie centrale du corps tubulaire, ledit canal étant équipé d'un étrangleur commun. La résistance hydraulique procurée par les moyens antiretour sera alors toujours plus grande, en position de fermeture, que celle, ajustable, procurée par l'étrangleur commun. Conformément à une variante de réalisation, les deux chambres annexes annulaires ne communiquent pas entre elles, mais chacune desdites chambres annexes annulaires communique avec la chambre de compensation associée via un canal ménagé dans l'extrémité correspondante du corps annulaire, chaque canal étant équipé de son propre étrangleur. La résistance hydraulique procurée par les moyens anti-retour sera alors toujours plus grande, en position de fermeture, que celle, ajustable, procurée par chaque étrangleur.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre et des dessins annexés, concernant un mode de réalisation particulier.

BREVE DESCRIPTION DES DESSINS

Il sera fait référence aux figures des dessins annexés, où :

- la figure 1 est une vue en coupe axiale d'un amortisseur conforme à l'invention ;

- la figure 2 est une vue en coupe axiale d'une variante de l'amortisseur de la figure 1 , dans laquelle il est prévu un agencement d'évent qui est destiné à permettre une rentrée maximale de l'ensemble tige-piston à l'intérieur du corps tubulaire et aussi de retenir ledit ensemble dans cette position ;

- la figure 3 est une vue en coupe axiale illustrant la partie centrale de l'amortisseur de la figure 2 en position d'enfoncement maximal de la tige-piston, avec formation d'une dépression créée lors de l'exploitation de l'amortisseur ;

- la figure 4 illustre, à échelle très agrandie, le détail IV de la figure 3, permettant de mieux distinguer l'agencement précité formant évent en position ouverte (position illustrée), et permettant la formation d'une dépression en position fermée (avec écrou serré) ;

- la figure 5 illustre l'amortisseur des figures 2 à 4, dans différentes positions axiales de son ensemble tige-piston, avec en a) une position médiane, en b) une position de rentrée maximum de l'ensemble tige-piston réalisée par suite de l'ouverture de l'évent, et en c) une position de sortie maximale de l'ensemble tige-piston ;

- la figure 6 est une vue en coupe axiale d'encore une autre variante de l'amortisseur, dans laquelle chaque chambre annexe annulaire communique avec la chambre de compensation associée via un canal équipé de son propre étrangleur ;

- la figure 7 est une coupe axiale d'une variante de l'amortisseur de la figure 6, dans laquelle la paroi souple déformable délimitant chaque chambre de compensation est soumise extérieurement, non pas comme dans les variantes précédentes à la pression atmosphérique, mais à une faible pression positive ;

- la figure 8 illustre l'un des moyens anti-retour de l'amortisseur des figures 6 et 7; et

- la figure 9 illustre les grilles en étoile servant au positionnement et au maintien des enveloppes souples de l'amortisseur des figures 6 et 7.

DESCRIPTION DETAILLEE DU MODE DE REALISATION PREFERE

On distingue sur la figure 1 un amortisseur à haut pouvoir dissipatif et pratiquement sans huile conforme à l'invention, noté 1 . Cet amortisseur est du type comportant un ensemble tige-piston 2 coulissant dans un corps tubulaire 3, ledit ensemble tige-piston étant adapté pour être relié à une source de perturbations extérieures notée SPE (par exemple une roue d'un véhicule équipé de l'amortisseur pour sa suspension lorsque la roue est en contact direct avec le sol), et ledit corps tubulaire étant adapté pour être relié à une structure à protéger notée S (par exemple la carrosserie du véhicule automobile ainsi équipé).

En l'espèce, le corps tubulaire 3 comporte une partie cylindrique 4 à l'intérieur de laquelle s'étend axialement, selon un axe longitudinal X de l'amortisseur, une partie tige centrale creuse 5 à fond ouvert. La couronne 6 reliant solidairement la partie cylindre 4 et la partie tige centrale creuse 5 forme ainsi le fond d'une chambre 10 qui est une chambre annulaire fermée renfermant un fluide gazeux, par exemple de l'air ou de l'azote. Il convient cependant de noter qu'un tel fond fermé rigide ne constitue qu'un mode de réalisation particulier, et l'on verra par la suite que l'on peut prévoir un fond qui n'est pas monobloc et unitaire, afin de procurer une fonction d'évent destinée à permettre à la fois une rentrée maximale de l'ensemble tige-piston à l'intérieur du corps tubulaire 3 en vue d'un encombrement m inimal de l'amortisseur lors du stockage ou du transport de celui-ci, et la formation d'une dépression créée lors de l'exploitation de l'amortisseur.

L'ensemble tige-piston est ainsi constitué d'une tige proprement dite 7 et d'un piston 8 qui coulisse avec étanchéité au moyen de joints 9 dans l'espace annulaire délim ité entre la paroi interne de la partie cylindre 4 et la paroi externe de la partie tige centrale creuse 5. La partie cylindre 4 et la partie tige centrale creuse 5 forment entre elles un espace annulaire dans lequel l'ensemble tige-piston, qui est également creux, coulisse de façon étanche, en délim itant une chambre dite de travail 1 1 A du côté du piston 8 qui est tourné vers la source de perturbations extérieures SPE, et de l'autre coté la chambre annulaire fermée 1 0 renfermant un fluide gazeux.

Conformément au principe général de l'amortisseur à haut pouvoir dissipatif décrit dans le document EP 1 250 539 B1 précité, l'ensemble tige- piston 2 délim ite avec le corps tubulaire 3 deux chambres de travail 1 1 A, 1 1 B contenant du fluide hydraulique, chaque chambre de travail 1 1 A, 1 1 B communiquant en permanence avec une chambre annexe 12A, 12B contenant une structure hétérogène d'absorption-dissipation d'énergie constituée par au moins une matrice capillairo-poreuse 14 et un liquide associé 15 au regard duquel ladite matrice est lyophobe. Cependant, à la différence de l'amortisseur précité, la section intérieure de la tige-piston 2 joue ici le rôle du piston pour la chambre de travail 1 1 B.

Conformément à une première caractéristique de l'invention, les deux chambres annexes 12A, 12B sont des chambres annulaires placées dans la paroi du corps tubulaire 3 de part et d'autre d'une partie centrale 28 dudit corps tubulaire. Chacune de ces chambres annexes annulaires 12A, 12B loge une enveloppe souple 13A, 1 3B renfermant la structure hétérogène associée dont on a schématisé ici les matrices capillairo-poreuses par des solides 14, le liquide associé, au regard duquel lesdites matrices sont lyophobes, étant quant à lui noté 15. Il pourra s'agir d'eau, ou de tout autre liquide adéquat.

On remarque immédiatement que les enveloppes souples 13A,

13B renfermant chacune une structure hétérogène associée 14, 15, sont disposées au voisinage de la paroi externe du corps tubulaire de l'amortisseur, ce qui est très favorable sur le plan de l'échange thermique avec l'extérieur.

Les deux chambres annexes annulaires 12A, 12B communiquent ici entre elles par un canal 20 ménagé dans la partie centrale 28 du corps tubulaire, s'étendant parallèlement à l'axe X, lequel canal 20 est équipé d'un étrangleur commun 21 qui procure une résistance hydraulique réglable.

Conformément une autre caractéristique de l'invention, chacune des deux chambres de travail 1 1 A, 1 1 B que délimite l'ensemble tige-piston 2 avec le corps tubulaire 3 communique en outre, via un moyen anti-retour respectif 22A, 22B, avec une chambre de compensation associée 17A, 17B qui est agencée dans l'extrémité du corps tubulaire 3. En l'espèce, le corps tubulaire 3 se termine à chacune de ses deux extrémités par une tête 16A, 16B qui renferme la chambre de compensation associée 17A, 17B, chaque chambre de compensation étant délimitée par une paroi souple déformable 18A, 18B qui est fixée et logée dans la tête correspondante 16A, 16B, ladite paroi souple déformable 18A, 18B étant en l'espèce soumise extérieurement à la pression atmosphérique. On a noté 27A, 27B un élément tel que circlips permettant de fixer la paroi souple déformable 18A, 18B dans le logement associé de la tête respective 16A, 16B. On pourra prévoir en variante, comme illustré sur la figure 7, que chaque paroi souple déformable 18A, 18B est extérieurement soumise à une faible pression positive par un moyen de sollicitation associé 30A, 30B intégré à la tête concernée 16A, 16B.

Comme on le verra par la suite lors de la description du fonctionnement de l'amortisseur, les deux chambres de compensation 17A, 17B sont destinées à assurer la continuité du fluide hydraulique lors du déplacement de l'ensemble tige-piston 2 dans le corps tubulaire 3. Là encore, il convient de noter que la chambre de compensation unique et centrale de l'amortisseur du document EP 1 250 539 B1 précité est remplacée maintenant par deux chambres de compensation disposées au niveau des deux extrémités du corps tubulaire, de sorte que leur présence est de facto sans influence sur l'échange thermique lors du fonctionnement de l'amortisseur.

Il sera par ailleurs avantageux de prévoir, comme cela est illustré ici, des grilles annulaires en forme de couronne ou d'étoile évidée 26A, 26B (analogues à celles représentées à la figure 9), disposées au niveau de l'ouverture de chacune des chambres annulaires annexes 12A, 12B, chaque grille étant destinée à assurer le positionnement et le maintien de l'enveloppe souple 13A, 13B qui est logée dans la chambre annexe annulaire concernée. Ainsi, on est certain d'éviter tout risque d'endommagement des enveloppes souples 1 3A, 1 3B lors du fonctionnement de l'amortisseur, en cas notamment de vibrations importantes.

Les enveloppes souples 13A, 13B sont constituées d'un matériau non pénétrable pour le fluide hydraulique comme cela a été déjà prévu dans le cadre de l'amortisseur à haut pouvoir dissipatif du document EP-1 250 439 B1 précité. Chaque enveloppe souple renferme ainsi la ou les matrices capillairo- poreuses 14 qui baignent dans un liquide fonctionnel associé 1 5 (liquide de travail), qui peut être par exemple de l'eau. Les autres chambres de l'amortisseur, en dehors naturellement de la chambre annulaire 10 précitée qui renferme un gaz, sont alors occupées par un fluide hydraulique tel que de l'huile (liquide technologique).

Comme cela est visible sur la figure 1 , le corps tubulaire 3 se term ine à chacune de ses deux extrémités par une tête 16A, 16B, ici unitaire avec le restant de la partie cylindrique 4, qui renferme la chambre de compensation associée 17A, 1 7B.

Le moyen anti-retour 22A, 22B associé à chaque chambre de compensation 1 7A, 17B est en l'espèce constitué par un clapet en forme de rondelle 23A, 23B à orifices calibrés 24A, 24B, qui est en appui contre la tête correspondante 16A, 16B pour masquer des canaux de liaison 25A, 25B ménagés dans ladite tête et reliant chaque chambre de compensation 17A, 17B à la chambre de travail associée 1 1 A, 1 1 B. Les orifices calibrés 24A, 24B de chaque rondelle 23A, 23B constituant le moyen anti-retour 22A, 22B seront alors dimensionnés de telle sorte que la résistance hydraulique qu'ils procurent est toujours plus grande, en position de fermeture, que celle, ajustable, procurée par l'étrangleur commun 21 . Grâce au réglage de la résistance hydraulique au moyen de l'étrangleur 21 , on peut régler la pression d'intrusion du liquide fonctionnel dans l'espace poreux de la matrice capillairo-poreuse (en régime de dissipation d'énergie surfacique). Ce phénomène de dissipation efficace de l'énergie mécanique s'explique par la différence élevée ΔΡ entre la pression P _in t d'intrusion forcée du liquide dans l'espace poreux de la matrice et la pression d'expulsion P _exp spontanée du liquide hors de cet espace poreux (ΔΡ = Pjnt - P _exp avec Pint » Pexp)- Ceci sera mieux compris en se référant à la description du fonctionnement donnée ci-après. Pour plus de détail encore, on pourra aussi se référer à la publication précitée parue en 2007.

On notera que celle 16A des deux têtes qui est traversée par l'ensemble tige-piston 2 est équipée de l'unique système d'étanchéité 19 de l'amortisseur par rapport à l'extérieur, ce qui constitue un avantage très important par rapport aux réalisations antérieures qui nécessitaient un double système d'étanchéité de l'amortisseur par rapport à l'extérieur.

On notera enfin la présence, sur la figure 1 , d'un joint torique souple 29 agencé contre le piston 8 sur la tige 7 de l'ensemble tige-piston 2, qui est destiné à constituer une butée de sécurité en position d'extension maximale de l'ensemble tige-piston 2.

On a noté sur la figure 1 les flèches 101 et 102 pour symboliser les directions respectivement de sortie et de rentrée de l'ensemble tige-piston 2.

Sur la figure 1 , l'amortisseur est représenté avec son ensemble tige-piston en position médiane, de sorte que la course de sortie disponible, notée C1 , est sensiblement identique à la course de rentrée disponible, notée C2. La course résiduelle, notée C0, correspond à l'enfoncement maximal du piston, avec le volume de gaz contenu dans la chambre annulaire 10 qui est comprimé au maximum, sans que le gaz puisse s'échapper. On verra sur la variante des figures qui suivent qu'il est possible de supprimer dans certaines situations cette course résiduelle C0 pour arriver à un enfoncement total de l'ensemble tige-piston en vue d'une compacité maximale de l'amortisseur.

Sur les figures 2 à 4, on a illustré une variante de l'amortisseur qui vient d'être décrit en référence à la figure 1 , cette variante présentant une structure dont la fabrication et le montage sont largement simplifiés, ainsi que cela ressortira des commentaires qui vont suivre.

La partie cylindre 4 du corps tubulaire 3 est alors constituée par deux tubes 4A, 4B qui sont vissés à l'une de leur extrémité sur un embout fileté constituant la partie centrale 28, et à leur autre extrémité sur une tête filetée 16A, 16B renfermant la chambre de compensation associée 17A, 17B. Le corps tubulaire 3 est également constitué par une partie fourreau notée 4C qui est constituée par un tube simple ou double (ici simple) qui est en l'espèce vissé dans un alésage de l'embout central 28. Ainsi, le composant unitaire constituant la partie cylindre 4 du corps tubulaire pour l'amortisseur de la figure 1 est remplacé par deux tubes 4A, 4B, deux têtes 16A, 16B, un embout central 28, et un tube ici simple de fourreau 4C. Comme précédemment, l'embout central 28, maintenant fileté à ses deux extrémités, présente le canal 20 assurant la communication entre les deux chambres annexes tubulaires 12A, 12B, et équipé de l'étrangleur commun associé 21 .

Ainsi que cela est mieux visible sur la figure 3, et surtout sur le détail associé de la figure 4, on constate que la chambre annulaire fermée 10 renfermant un fluide gazeux a un fond 6' qui est maintenant constitué par un épaulement annulaire 6.1 solidaire de la partie fourreau 4C de la partie cylindre 4 du corps tubulaire 3. Cet épaulement annulaire 6.1 est traversé à coulissement avec jeu (jeu 6.2) par la partie tige centrale creuse 5, ladite partie tige centrale creuse 5 comportant une bride d'extrémité 6.3 équipée de joints d'étanchéité 6.5 et 6.6 sur ses deux faces circulaires. L'extrémité libre de la partie fourreau 4C de la partie cylindre 4 est filetée extérieurement afin de recevoir un écrou 30 destiné à serrer la bride d'extrémité 6.3 de la partie tige centrale creuse 5 contre l'épaulement 6.1 de la partie fourreau 4C, ou à dégager ladite bride 6.3 dudit épaulement 6.1 . Ainsi, la bride d'extrémité 6.3 peut être serrée en appui étanche contre l'épaulement 6.1 , ce qui correspond à la position de fonctionnement de l'amortisseur, mais peut aussi en être dégagée (position illustrée sur la figure 4) pour constituer un évent permettant une rentrée maximale de l'ensemble tige-piston 2 à l'intérieur du corps tubulaire 3 en vue d'un encombrement minimal de l'amortisseur pour le stockage ou le transport de celui-ci. Cette position de rentrée maximale de la tige-piston est celle illustrée sur les figures 3 et 4, et l'on comprend que le gaz contenu dans la chambre annulaire 10 peut alors s'échapper, lorsque l'écrou 30 est légèrement dévissé, par le jeu de passage 6.2 précité et le jeu de passage noté 6.4 délimité par la périphérie de la bride 6.3, pour sortir par un orifice central 31 de l'écrou 30, comme schématisé par les flèches 200 sur la figure 4. L'amortisseur est alors ultra-compact. Une fois cette position atteinte, il suffit à l'opérateur de revisser l'écrou 30 pour recréer alors l'étanchéité du fond 6'. On comprend alors que cette position d'enfoncement maximal de la tige-piston est maintenue (l'écrou 30 étant revissé) par la dépression qui se crée dans la chambre 10 dès que ladite tige-piston quitte cette position (cette dépression constitue un moyen de rappel efficace à la fois simple et fiable).

Lorsque l'amortisseur doit être remonté ou installé à partir de cette position de tige rentrée maximale, l'opérateur peut aisément, l'écrou 30 étant revissé, tirer la tige jusqu'à une position médiane de celle-ci, en formant alors une petite dépression dans la chambre 10 qui était initialement à la pression atmosphérique. En fonctionnement, l'orifice central 31 de l'écrou 30 prolonge le canal central noté 40 de la partie tige centrale 5 pour permettre le passage du fluide lors des mouvements de la tige-piston.

Lorsque l'on veut stocker ou transporter l'amortisseur, l'écrou 30 est dévissé, et la tige-piston peut être enfoncée au maximum pour avoir un amortisseur ultra-compact à stocker ou à transporter. La pression dans la chambre 10 reste alors égale à la pression atmosphérique, ce qui exclut dès lors tout danger lors des manipulations de l'amortisseur.

La figure 5 illustre en a) l'état de l'amortisseur précité dans la position médiane de la tige-piston (une légère dépression règne alors dans la chambre 10), en b) dans la position de rentrée maximale de ladite tige-piston, sur la totalité de la course C2, avec la course résiduelle C0 qui est maintenue dans la mesure où l'on est en état de fonctionnement de l'amortisseur (la pression dans la chambre 10 est alors égale à la pression atmosphérique), et enfin en c) dans la position de sortie maximale de la tige-piston sur la totalité de la course C1 (une dépression plus élevée qu'en a) règne alors dans la chambre 10).

On va maintenant procéder à la description du fonctionnement de l'amortisseur qui vient d'être décrit ci-dessus, monté sur un véhicule automobile (non représenté ici).

A l'état statique, le piston 9 de l'ensemble tige-piston 2 occupe une position neutre (le déplacement de la tige 7, noté Δ X (t) sur la figure 1 , est nul) telle que celle illustrée sur les figures 1 , 2 et 5 a), ceci grâce à l'équilibre entre le poids du véhicule automobile et la force du ressort de rappel de la suspension (non représenté ici). Les pressions hydrauliques dans les chambres de travail 1 1 A, 1 1 B, ainsi que dans le volume intérieur du canal central 40, sont alors partout les mêmes, et sont égales à la pression atmosphérique en raison de la présence des orifices calibrés 24A, 24B des clapets anti-retour 23A, 23B, et aussi ici du canal de passage 20 équipé de l'étrangleur 21 . Les matrices capillairo-poreuses 14 contenues dans les enveloppes souples 13A, 13B et baignant dans le liquide fonctionnel 15, ont des espaces intérieurs qui sont alors vides. Il est aisé de comprendre qu'une petite surpression dans la chambre annulaire contenant du gaz 10 n'a aucune influence sur la valeur de la pression régnant dans la piscine hydraulique de l'amortisseur, ni sur le comportement des structures hétérogènes 14, 15 contenues dans les deux enveloppes souples 13A, 13B.

En fonctionnement dynamique de l'amortisseur, il convient de différencier deux régimes de fonctionnement, dont un premier régime dit newtonien qui est conforme à l'unique régime de fonctionnement des amortisseurs traditionnels hydrauliques ou oléo-pneumatiques, et un autre régime, dit surfacique, qui met en œuvre les structures hétérogènes d'absorption-dissipation d'énergie, comme décrit dans le document EP-1 250 539 B1 et dans la publication de 2007 précitée. Le régime newtonien correspond à une dissipation de l'énergie mécanique qui est celle couramment rencontrée dans les amortisseurs traditionnels hydrauliques ou oléo-pneumatiques, avec un laminage du liquide visqueux au travers d'orifices calibrés qui provoque la transformation de l'énergie du frottement en chaleur, avec le dégagement de celle-ci vers l'extérieur. Le déplacement de la tige 7, Δ X (t), avec la force F (t) (comme indiqué sur la figure 1 ), provoque une variation des pressions hydrauliques dans les chambres de travail 1 1 A, 1 1 B, avec par suite un refoulement du liquide à travers le canal 20. Si l'on suppose par exemple que l'ensemble tige-piston 2 se déplace dans le sens de la flèche 102, la pression hydraulique dans le canal central 40, et par suite dans la chambre de travail 1 1 B augmente, tandis que la pression hydraulique dans l'autre chambre de travail 1 1A diminue. Le clapet anti-retour 23B reste fermé, et la résistance (réglable) de l'étrangleur 21 assure alors le passage tranquille du liquide, de la chambre de travail 1 B et de la chambre annexe annulaire 12B associée, à la chambre de travail 1 1A et à la chambre annexe annulaire 12A associée. Le liquide remplit alors progressivement l'espace annulaire adjacent au piston 8, et, en cas de déficit de volume, le clapet anti-retour 23A s'ouvre sous la pression atmosphérique, et la quantité nécessaire du liquide se trouvant dans la chambre de compensation 17A parvient dans la chambre de travail 1 1A pour assurer la continuité du fluide dans la piscine hydraulique de l'amortisseur. Dans ce régime newtonien, le refoulement ordinaire entre les chambres de travail et leur chambre annulaire annexe respective à travers le canal 20, avec le contrôle de l'étrangleur 21 , assure la fonction de dissipation d'énergie mécanique. Si la tige se déplace dans le sens de la flèche 101 , on retrouve exactement le même fonctionnement symétrique, avec les lettres A qui sont transformées en B, et réciproquement.

Dans tous les cas considérés ci-dessus, la pression à l'intérieur des chambres annexes annulaires 12A, 12B logeant les enveloppes souples 13A, 13B reste modérée, et en tout cas insuffisante pour faire rentrer le liquide fonctionnel dans l'espace poreux des matrices de la structure hétérogène, ceci dans la mesure où ladite pression est inférieure à la pression capillaire de Laplace qui correspond à la pression P, _n t d'intrusion du liquide fonctionnel dans l'espace poreux (de volume V _pore s). Ainsi, dans le cadre d'un fonctionnement en régime newtonien, le volume des enveloppes souples 13A, 1 3B reste quasiment invariable, ce qui signifie que les structures hétérogènes 14, 15 ne participent pas à la dissipation d'énergie pendant ce régime newtonien.

Si la vitesse de déplacement X de l'ensemble tige-piston 2 dépasse une valeur critique X _cr , par exemple une valeur qui est de l'ordre 0, 1 mètre par seconde pour les véhicules automobiles de tourisme, alors la résistance hydraulique procurée par l'étrangleur 21 augmente considérablement, et induit une élévation forte de la pression dans l'une des chambres annexes annulaires 12A ou 12B, jusqu'à atteindre la valeur limite de la pression capillaire de Laplace. Dans ce cas, le déplacement rapide de l'ensemble tige-piston 2 provoque l'intrusion du liquide fonctionnel dans l'espace intérieur des matrices de la structure hétérogène de l'une des enveloppes souples (celle concernée par l'augmentation de pression), de sorte que le volume de l'enveloppe concernée diminue considérablement, plus précisément de la valeur V _por es- Grâce à la communication entre les chambres annexes annulaires 12A, 12B par le canal 20, le phénomène inverse se produit pour la structure hétérogène située dans l'autre chambre annexe annulaire, de sorte que l'on retrouve le principe d'un cycle compression-détente à grande hystérésis qui se caractérise par une très grande valeur de dissipation d'énergie, conformément à la relation E =(P _in t - Pexp) V _pore s-

Ainsi, lors du déplacement de l'ensemble tige-piston 2 dans le sens de la flèche 102, le volume de liquide technologique (huile) chassé du canal central 40 sous haute pression ne peut pas refouler via l'étrangleur 21 dans la chambre annexe annulaire 12A à cause de la grande résistance de cet étrangleur. Par suite, le volume chassé est obligé de comprimer l'enveloppe souple concernée 13B, et la dim inution du volume de cette enveloppe AV sera égale à une valeur équivalente au volume des pores remplis V _por es de la ou des matrices contenues à l'intérieur de cette enveloppe souple 13B. La pression exercée dans la chambre annexe annulaire 12B dépasse alors la valeur de la pression capillaire de Laplace (pression d'intrusion P _in t), ce qui produit l'intrusion forcée du liquide fonctionnel dans la ou les matrices poreuses concernées. De l'autre côté du piston 8, le volume de l'espace augmente, et la pression qui y règne diminue. La dépression dans l'autre chambre annexe annulaire 12A produit alors une détente de la structure hétérogène associée avec une expulsion spontanée du liquide fonctionnel à la pression P _exp (avec Pexp « Pint) hors des pores des matrices poreuses qui sont dans l'enveloppe souple 13A, avec éventuellement et en même temps l'ouverture du clapet antiretour 23A, pour un remplissage complémentaire de liquide avec du liquide provenant de la chambre de compensation 17A sous l'action de la pression atmosphérique. Grâce à la simultanéité du processus compression-détente dans les deux chambres annexes annulaires 12B, 12A, le cycle réalisé produit la dissipation d'une grande quantité d'énergie mécanique, laquelle est directement proportionnelle à la différence de pression ΔΡ = Pjnt - Pexp, ce qui détermine la grande quantité d'énergie dissipée E—(Pjnt - Pexp) Vpores-

Lors d'un déplacement de l'ensemble tige-piston 2 dans la direction 101 opposée, le piston 8 chasse alors le liquide du côté de la chambre de travail 1 1A et de la chambre annexe annulaire associée 12A, ce qui produit une compression de l'enveloppe souple 13A et une intrusion forcée du liquide fonctionnel dans l'espace poreux de la matrice de la structure hétérogène 14, 15 associée. Durant ce déplacement, il se produit une dépression dans l'autre chambre annexe annulaire 12B, ce qui initie l'expulsion spontanée du liquide 15 fonctionnel hors des pores de la matrice 14 poreuse de la structure hétérogène logée dans l'enveloppe souple 13B. L'ouverture du clapet anti-retour 23B garantit là encore la continuité du fluide dans la chambre annexe annulaire 12B grâce à l'arrivée éventuelle d'un complément de liquide technologique en provenance de la chambre de compensation associée 17B.

On va maintenant décrire deux autres variantes de l'amortisseur précédent, en référence aux figures 6 et 7.

On retrouve une partie fourreau 4C, avec son fond 6' équipé d'un écrou 30 associé à un système formant évent. Cependant, la partie fourreau 4C est, soit insérée en force dans la partie centrale 28 de la partie corps qui est unitaire 4 (variante de la figure 6), soit, comme précédemment vissée dans un alésage de la partie centrale 28 de la partie corps qui est unitaire 4 (variante de la figure 7), avec un joint central 28' assurant l'étanchéité.

A la différence des variantes précédentes, les deux chambres annexes annulaires 12A, 12B ne communiquent plus entre elles, mais chacune de ces chambres communique avec la chambre de compensation associée 17A, 17B via un canal 20A, 20B ménagé dans la tête correspondante 16A, 16B du corps tubulaires, chaque canal 20A, 20B étant en outre équipé de son propre étrangleur 21 A, 21 B.

Les moyens anti-retour 22A, 22B sont alors légèrement modifiés, comme illustré sur la figure 8 qui montre un clapet anti-retour 23A de profil (en a)) et de face (en b)). La résistance hydraulique procurée par les moyens antiretour 22A, 22B doit là encore rester toujours plus grande, en position de fermeture, que celle, ajustable, procurée par chaque étrangleur 21 A, 21 B.

La figure 9 illustre de façon isolée les grilles de positionnement et de maintien des enveloppes souples 13A, 13B renfermant les structures hétérogènes de l'amortisseur. En l'espèce, s'agissant de l'amortisseur équipé de l'agencement interne d'évent pour pouvoir être ultra-compact, on distingue en a) la grille 26A qui est normalement enfilée sur l'extrémité libre de la partie tige centrale creuse 5, et en b) la grille 26B qui est quant elle normalement ici enfilée sur l'écrou 30, ces grilles 26A, 26B ayant une forme d'étoile évidée circulairement dans leur partie centrale.

Comme illustré sur la figure 7, on pourra encore éventuellement modifier la structure de la variante de la figure 6, en prévoyant que la paroi souple 18B de la chambre de compensation 17B (qui est du côté de la structure à protéger) est soumise extérieurement, non pas comme jusque là à la pression atmosphérique, mais à une faible pression positive (par exemple 0,5 à 1 ,0 bar), générée par un ressort mécanique ou pneumatique, et de faire de même pour l'autre paroi souple 18A avec une pression légèrement supérieure (par exemple 0,5 à 1 bar), ce qui permet de garantir encore mieux la continuité du fluide et la rapidité de la réponse. Il est important de noter qu'à l'état de repos de l'amortisseur, il n'y a aucune autre pression que les faibles pressions positives précitées qui vont de 0,5 à 1 ,0 bar, de sorte que l'on évite totalement les inconvénients et dangers rappelés plus haut des amortisseurs oléo- pneumatiques à haute pression qui mettent en œuvre des pressions positives allant de 50 à 100 bars.

Sur la figure 7, on a ainsi illustré des moyens de sollicitation 30A,

30B, qui sont intégrés à la tête concernée 16A, 16B, et qui assurent la faible pression positive désirée. En l'espèce, on distingue une chambre de sollicitation 31 A, 31 B, fermée par un couvercle 32A, 32B qui maintient une platine 33A, 33B équipée d'un embout de raccordement 34A, 34B servant au remplissage de la chambre de sollicitation concernée par un fluide adéquat.

Les deux dernières variantes des figures 6 et 7 sont particulièrement intéressantes pour un fonctionnement de l'amortisseur dans une position essentiellement verticale, car on évite le refoulement de liquide d'une chambre de compensation à l'autre sous l'effet de la gravité (refoulement que l'on peut par contre rencontrer avec les variantes des figures 1 à 5).

De plus, la présence des deux étrangleurs séparés 21 A, 21 B permet un réglage fin garantissant la constance de l'asymétrie de la caractéristique de l'amortisseur, lequel réglage est fait une fois pour toutes lors du montage initial de l'amortisseur. Pour ce réglage, on s'arrange toujours pour que la force de rebond de l'amortisseur soit réglée à une valeur plus élevée que la force des chocs.

Les structures qui viennent d'être décrites procurent de nombreux avantages par rapport à l'amortisseur à haut pouvoir dissipatif de l'art antérieur, comme cela a été décrit en détail.

L'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation qui viennent d'être décrits, mais englobe au contraire toutes variantes reprenant, avec des moyens équivalents, les caractéristiques essentielles énoncées plus haut.

En particulier, l'invention pourra s'appliquer à d'autres domaines que les suspensions de véhicules automobiles, par exemple aux systèmes parasismiques, aux supports de conduites de gaz, pétrole, vapeur, ou aux supports d'ouvrages de travaux publics, ainsi qu'aux patins anti-vibrations, avec les avantages notés plus haut d'une grande efficacité, alliée à un grand pouvoir dissipatif et à une compacité maximale des dispositifs et systèmes de dissipation.

L'ensemble tige-piston 2 peut être adapté pour être relié à la source de perturbations extérieures SPE ou à la structure à protéger S, et le corps tubulaire peut être adapté pour être relié à la structure à protéger S ou à la source de perturbations extérieures SPE.