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BREVET d'INVENTION " Perfectionnementsapportés aux dispositifs amortisseurs du type hydraulique notamment pour suspensions de véhicules." Faisant l'objet d'une demande de brevet d'invention en France en date du 1er décembre 1943.
Monsieur JULIEN (Maurice François Alexandre) 12 et 14, rue de Madagascar à TOULOUSE. (Haute-Garonne). FRANCE.
L'invention est relative aux dispositifs amortisseurs du type hydraulique ; et elle concerne plus spécialement (parce que c'est en leur cas que son application parait devoir offrir le plus d'intérêt), mais non exclusivement, parmi ces dispositifs, ceux pour suspensions de véhicules (routiers, ferroviaires, aériens)*
Elle a pour but, surtout, de rendre ces dispositifs tels que leur remplissage puisse être assuré en permanence, sans possibilité de rentrées d'air, ce qui permet notamment d'utiliser des liquides de grande fluidité.
Elle consiste principalement à faire comprendre aux dispositifs du genre en question deux circuits de liquide, l'un haute pression -- c'est-à-dire intervenant de façon primordiale dans l'amortissement,- l'autre basse pression et ayant notamment pour
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but de rassembler les fuites avec, de préférence, des moyens pour permettre au liquide s'étant échappé du premier circuit d'y faire retour automatiquement et éviter ainsi l'apparition de phénomènes de cavitation.
Elle comprend, mise à part cette disposition principale, certaines autres dispositions qui s'utilisent de préférence en même temps et dont il sera plus explicitement parlé ci-après.
Elle vise plus particulièrement certains modes d'application (notamment ceux pour lesquels on l'applique aux dispositifs amortisseurs pour suspensions de véhicules), ainsi que certains modes de réalisation, desdites dispositions ; et elle vise, plus particulièrement encore et ce à titre de produits industriels nouveaux, les dispositifs du genre en question comportant application de ces mêmes dispositions, les éléments spéciaux propres à leur établissement, ainsi que les ensembles - notamment les véhiculescomprenant de semblables dispositifs.
Et elle pourra, de toute façon, être bien comprise l'aide du complément de description qui suit, ainsi/que des dessine ci-annexés, lesquels complément et destins ne sont, bien entendu, donnés sutout qu'à titre d'indication.
Les fig. I à 3 de ces dessins montrent, respectivement en coupe verticale axiale par 1-1 fig. 2, en coupe transversale par II-II fig. I et en coupe verticale partielle par III-III fig. I, un amortisseur hydraulique à éléments coulissants établi conformément à l'invention
La fig. 4 montre, séparément et en coupe, une soupape comportée par ce dispositif.
Les fig. 5 et 6, enfin, montrent, respectivement en coupes axiale et transversale, un dispositif amortisseur à palettes établi aussi conformément à l'invention.
Selon l'invention et plus spécialement selon celui de ses modes d'application, ainsi que ceux des modes de réalisation de ses diverses parties, auxquels il semble qu'il y ait lieu d'accorder la préférence, se proposant par exemple d'établir un
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amortisseur hydraulique pour véhicule, notamment pour véhicule de chemin de fer, en s'y prend comme suit ou de façon analogue.
On fait tout d'abord comporter essentiellement à cet amortisseur deux circuits de liquide, savoir un circuit haute pression, destine à assurer l'amortissement proprement dit, ce circuit. coagissant donc avec des organes d'étranglement ou diaphragmes, à travers lesquels le liquide est forcé de passer sous l'effet des déplacements relatifs des organes de l'amortisseur ; et un circuit basse pression, plus spécialement destiné à recueillir les fuites susceptibles de se produire à travers les jeux de fabrication demeurant libres entre les surfaces frottantes, paliers, etc. dudit amortisseur-
Puis, de préférence, on combine à cet ensemble des moyens pour permettre au liquide s'étant échappé du premier desdits circuits vers le second d'y faire retour automatiquement, notamment par le fait même des susdits déplacements relatifs.
Pour réaliser les conditions précédentes, on peut/procéder de diverses manière@$ pouvant différer notamment selon la nature de l'amortisseur qu'il s'agit d'établir, celui-ci étant par exemple à simple ou à rouble effet, à translation (fig. 1 à 4) ou, au contraire, à palettes (fig. 5 et 6) ou de toute autre espèce.
A supposer qu'il s'agisse d'un amortisseur,il déplacement de translation, donc essentiellement constitué par un piston 1 porté par une tige 2' et déplaçable dans un cylindre 3 @ piston et cylindre étant respectivement reliés, en 4 et aux organes entre lesquels il s'agit d'engendrer l'action d'amortissement @ et pour ce qui est tout d'abord du circuit haute pression, on réalise celui-ci par exemple : soit en se contentant de remplir totalement la capacité intérieure du cylindre, c'est-à-dire l'une et l'autre des deux chambres 6-7 délimitées par le piston, et en prévoyant dans ce dernier au moins un organe d'étranglement agissant dans un seul
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sens ou dans les deux sens opposés ;
soit en combinant aux susdites chambres au moins un conduit ou circuit extérieur, pouvant comporter sur son parcours un organe d'étranglement tel que susvisé soit en recours comcurremtn aux deux solutions précé- dentes ; soit en procédant de toute autre manière.
Sur les fig. I à 3, on a représenté un amortisseur dans lequel le bâti 8 (dont une partie forme le cylindre 3) comporte deux conduits extérieurs 9 débouchant chacun, par leurs deux ex- trémités, dans les chancres 6-7 et interceptés sur leurs parcours par Jeux diaphragmes IC pouvant être agencés de manière que l'un agisse pour l'un des sens de déplacement du piston et l'autre pour l'autre se:.s, ce pour quoi on fait par exemple porter lesdits diaphragmes par des clapets 11 agissant de façon inverse* En ou- tre, le piston est supposé comprendre lui-même une soupape 12 soumise à l'action d'un ressort antagoniste 13 et agencés de telle sorte qu'elle se forme pour l'un des sens de déplacemest du pis- ton et, pour l'autre sens, 8,;
sure un passage à travers des ori- fices calibrés tels que 14.
Le tout assure un effet d'amortissement différent dans les deux sens. Par ailleurs, la soupape 12 s'oppose à la créa- tion de poches d'air dans les chambres 6-7
Pour ce qui est maintenant du circuit basse pression, donc celui destiné notamment à recueillir les fuites provement par exemple, des paliers 15-16 assurant le passage de la tige 2 lui à travers les forde de cylindre 17-18, on peut/faire compren- dre : une chambre 19 disposée du côté de l'extrémité libre de la tige 2, cette chambre se présentait par exemple à la partie infé- rieure, si l'amortisseur est disposé de façon que ladite tige se présente verticalement ;
une autre chambre 20 disposée de l'autre côté, en l'espèce la partie supérieure, laquelle chambre est traversée par le pro- longement de la tige 2, dans une ouverture 21, de préférence en
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combinaison avec un soufflet 22; et au moins un conduit latéral 23 propre à relier l'une à l'autre les chambre 19-20.
On combine alors à cet ensemble des moyens pour assurer un remplissage initial de l'un et de l'autre des susdits circuits, moyens que l'on constitue par oxemple d'une part, par un premier groupe d'orifices de remplissage 24, disposés à la partie supérieure des conduits 9 et munis de bouchons 25 susceptibles d'être serrés de façon étanche., lesdits orifices donnant accès au circuit haute pression et, d'autre part, par un deuxième groupe d'orifices 26, disposes de préférence à l'aplomb des premiers, munis de semblables bouchons 27 et donnant accés au circuit basse pression.
On voit que, par la manoeuvre des bouchons 25-27, on a la possibilité non seulement d'effectuer le remplissage, mais aussi d'accéder aux diaphragmes 10 en vue de tous nettoyages, réparations, réglages ou remplacements, et ce sans avoir à vider l'amortisseur en cours de fonctionnement.
Le remplissage initial sera fait de façon que, dans le circuit haute pression, le liquide occupe toute la place qui lui est réservée et que, dans le circuit basse pression, le liquide arrive jusqu'à un niveau tel qu'il recouvre les bouchons 25 du circuit haute pression, de sorte que, en cas d'enlèvement Momentané de ces bouchons pour réparations ou autre cause, il ne puisse rentrer que du liquide, et non de l'air, dans ce dernier circuit.
Pour ce qui est enfin.des moyens pour assurer le retour automatique des fuites du circuit basse pression vers le circuit haute pression, on les constitue par exemple par des soupapes telles que 28-29, notamment du même genre que celle 12 décrite' plus haut, avec des orifices de passage 14 et des ressorts 13 convenablement calculés et éventuellement réglables (fig. 4).
On peut encore compléter l'ensemble par les diverses dispositions suivantes,, plus spécialement relatives à l'agence- ment structural des divers organes de l'amortisseur.
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On constitue avantageusement le bottier de l'amortisseur en trois parties, dont l'une 8 forme la partie centrale contenant le cylindre 3 et les deux autres 30-3I les deux chambres 19-20, ainsi que les supporta des paliers 15-I6, le tout étant assemblé par exemple par boulons.
Pour ce qui est de l'ensemble du piston et de sa tige, on le monte de préférence en ayant recoure à deux manchons 32-33 venant s'appuyer de part et d'autre du piston et étant serrés par un boulon 34.
Enfin, la liaison entre les pièces telles que 4 et 5, d'une part, et les organes correspondants de la suspension, d'autre part, comportera avantageusement des éléments de caoutchouc tels que 35 (fig. 3).
Sur les fig. 5 et 6, on a représenté un amortisseur comportant la plupart des diverses dispositions venant d'être spé- cifiées, mais du type à palettes.
On voit, ici encore, un circuit haute pression constitué par l'alésage d'un cylindre 3 formé dans la partie centrale 8 d'un bâti. Les fonds 17-18 de ce cylindre (dont l'un au moins, 18, est amovible) sont traversés en 15-16' par un arbre 2, qui est rotatif et porté des palettes 36 avantageusement épanouies, en 37, à leurs extrémités en contact avec le cylindre, l'étanchéité étant par exemple obtenue par des segments 38, qui coagissent à la fois avec la surface du cylindre et avec celle des fonds 17-18 et qui sont pressés par des lamelles ondulées 39 formant ressort.
L'intérieur du cylindre est supposé, sur les dessins, séparé en quatre chambres, d'une part, par les deux palettes 35 et, d'autrepart, par deux parois fixes 40 épanouies vers l'intérieur, en 41, pour supporter l'arbre 2 ou un manchon 42 solidaire des palettes 36, avec interposition de segments 43.
Les deux paires de chambres 6-7 ainsi créées coagissent respectivement en 47-48, avec deux conduits et diaphragmes 9-ICII du genre de ceux visés plus haut, l'amortisseur étant supposé
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à double effet, avec mime effet dans les deux sens. Les deux conduits 9 sont par exemple disposes symétriquement de part et d'autre de l'axe de l'appareil. Un trou de remplissage de la haute pression est prévu en 44, avec bouchon 45.
Pour ce qui est du circuit basse pression, il est cons- titué encore par deux prolongements 30-31 du boîtier, créant ainsi deux chambres d'extrémité 19 et 20, avec garniture d'étanchéité en 46 pour le passage de l'arbre vers l'extérieur.
Le remplissage du circuit basse pression, de même que l'accès aux conduits 9, a lieu par les mêmes organes 24 à 27 que ci-dessus. Le niveau s'établit encore au-dessus des bouchons 25.
Enfin, le retour des fuites au circuit haute pression à lieu par des soupapes telles que 28-29 disposées dans les fonds 17-18.
Pour ce qui est de la liaison entre le dispositif ainsi établi et les organes entre lesquels il doit être interposé, on peut procéder de multiples manières pour la réaliser. Sur le dessin, on a supposé que l'ensemble amortisseur était fixé en 49 à l'aide de supports 50, tandis que le mouvement de rotation était communiqué à l'arbre 2.par un levier en forme de chape 51 recevant. le mouvement en 52, avec interposition d'un manchon élastique 53.
En suite de quoi, quel que soit le mode de réalisation adopté, on obtient un ensemble dont le fonctionnement est le suivant :
Qu'il s'agisse du mode de réalisation des fig. I à 4 ou de celui des fig. 5 et 6, on voit que, une fois le remplissage effectué, l'amortissement s'opère par circulation du.liquide dans le circuit haute pression, à travers les diaphragmes, et cela sans possibilité de rentrées d'air, donc sans que puissent apparaître des phénomènes de cavitation.
Par ailleurs, les fuites susceptibles de s'infiltrer à travers les paliers tels que 15-16, sont recueillies par le circuit basse pression et sont immédiatement rein*' tégrées dans le circuit haute pression, par le fait même du déplacement des organes de l'amortisseur et par les soupapes 28-29
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Il est à noter enfin que, lors des réparations, l'air ne peut davantage pénétrer dans le circuit haute pression puisque, comme on le dit plus haut, le niveau du liquide dans le circuit basse pression s'établit toujours au-dessus des bouchons 25.
On obtient donc finalement un appareil qui ne donne lieu à aucune perte de liquide et, cela, quelle que soit la nature de ce dernier. Même,dans le cas des fig. 5 et 6 où il existe des paliers en communication avec l'extérieur, les pertes sont insignifiantes (en46) car le liquide, en cet endroit, est à basse pression..
On a la possibilité en particulier, compte tenu de ce qui précède, d'utiliser des liquides de grande fluidité, par exemple de l'huile d'anthracène ou autres..
Comme il va de soi et comme il ressort d'ailleurs dejà de ce qui précède, l'invention me se limite aucunement à ceux de ses modes d'application, non plus qu'à ceux des modes de réalisation de ses diverses parties, ayant été plus spécialement envisagés ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes.