Dispositif amortisseur d'oscillations. La présente invention a pour objet un dis positif amortisseur destiné<B>à</B> réaliser l'amor tissement d'un système oscillant quelconque: suspension<B>à</B> ressort d'un véhicule, suspension pendulaire permettant les déplacements laté raux d'une boggie de wagon de locomotive, ou autre.
Ce dispositif amortisseur est caractérisé par le fait qu'il comporte un piston se dépla çant dans un cylindre fermé<B>à</B> ses deux extré mités et renfermant un liquide, ledit piston présentant des passages susceptibles de faire communiquer les deux côtés dudit piston, au moins un clapet susceptible d'être appliqué sur les orifices desdits passages,et des jeux de ressort agissant sur le clapet précité de telle faqon que lorsque le piston s'éloigme de sa position d'équilibre, aucun effet d'amortisse ment ne se produise, tandis que lors du mou vement de retour du piston vers sa position d'équilibre,
il se produise un effet d'amortisse ment allant en diminuant a-ut fur et<B>à</B> mesure que le piston se rapproche de sa position d'équilibre.
<B>Au</B> dessin ci-joint sont représentées,<B>à</B> titre d'exemple, diverses formes d'exécution de l'objet de l'invention.
La fig. <B>1</B> est -une vue en coupe verticale d'une première forme d'exécution.
La fig. 2 est une vue de détail, en coupe, d'une variante de soupape de s-ftreté.
Les fig. <B>3 à 6</B> sont des vues en coupe, ver ticale de diverses autres formes d'exécution, dans lesquelles le piston comporte toujours deux clapets<B>à</B> ressort.
La fig. <B>7</B> est une vue en coupe verticale d'une variante dans laquelle le piston ne com porte qu'un seul clapet<B>à</B> ressort, un clapet<B>à</B> ressort étant disposé dans chacun des fonds <B>du</B> cylindre.<B>-</B> Le dispositif amortisseur suivant la fig. <B>1</B> est constitué par un cylindre<B>1 à</B> l'intérieur duquel éléments pectivement,
se est déplace destiné <B>à</B> l'un -an <B>à</B> des piston être organes relié, 2. Chacun en (châssis 3, de 4 res- ces et <B>'</B> essieux d'un véhicule par exemple, ou autres)
entre lesquels un effet d'amortissement doit être réalisé.
La tige<B>5</B> du piston 2 est solidaire,<B>à'</B> son extrémité extérieure, d'une cloche<B>6;</B> un soufflet<B>7</B> est fixé, d'une part, a-Li fond de cette cloche et, d'autre part, au bord supé rieur du cylindre<B>1.</B> Ce dernier est fermé<B>à</B> cette extrémité par un disque<B>8,</B> opposé a-Li fond<B>9</B> du cylindre.
Le piston 2 est percé de passages 12 et<B>13</B> dont les orifices sont susceptibles d'être obtu rés par un clapet<B>10,</B> respectivement<B>11,</B> situés de part et. d'autre, du piston; des bossages formant siège pour les clapets sont ménagés <B>à</B> l'endroit des orifices, en regard des clapets correspondants. Ces clapets peuvent se dépla cer entre leurs sièges et deux rebords annu laires; 14,<B>15,</B> respectivement portés par le pis ton 2 et par la tige<B>5</B> de ce, dernier. Chacun de ces clapets estsolimis <B>à</B> l'action d'zm ressort<B>16, 17,</B> qui appuie, l'Lin sur<B>le</B> disque<B>8</B> et l'a-Litre sur le fond<B>9</B> du cylindre<B>1.</B>
La tige<B>5</B> du piston 2 peut coulisser<B>à</B> tra vers le disque<B>8</B> par l'intermédiaire d'un cous sinet<B>18</B> solidaire dudit disque et présentant un rebord<B>19</B> destiné<B>à</B> limiter la course d'un clapet 20 qui peut venir obturer les orifices de conduits 21 percés dans le disque<B>8.</B>
Ce dernier porte en outre -une soupape de sûreté constituée, par exemple, par une bille 22 soumise<B>à</B> l'action d'un ressort<B>23</B> et venant obturer un conduit 24 percé dans le disque<B>8.</B> Cette soupape de sûreté pourrait également être constituée (fig. 2) 'par une lame métal lique flexible<B>25</B> reposa-nt sur l'orifice du conduit 24.
Le fonctionnement du dispositif amortis seur est le suivant: Sur la fig. <B>1,</B> le piston 2 est représenté en position d'équilibree Si le piston est amené<B>à</B> se déplacer vers le bas, le clapet<B>11</B> se ferme sous l'action du ressort<B>17</B> qui le plaque contre son siège, tan dis que le clapet<B>10</B> souvre et laisse librement s'écouler, de l'espace quise trouve au-dessous du piston dans l'espace qui se trouve au- dessus de ce dernier, le liquide (huile par exemple) qui remplit le cylindre<B>1</B> et le souf flet<B>7</B> formant réservoir de liquide.
Dans cette course du -piston 2, auctin eff <B>.</B> et d'amortissement ne se produit donc.
Le clapet 20 laisse le liquide<B>d'a</B> réservoir <B>7</B> s'écouler librement dans le cylindre<B>1.</B> -Dans la course de retour du piston 2 vers -sa position d'équilibre, les clapets<B>10</B> et 20 se ferment, et le clapet<B>11</B> reste fermé par l'ac tion du ressort<B>17;</B> le liquide ne peut donc s'écouler de l'espace au-dessus du piston ni dans l'espace au-dessous du piston ni- dam le réservoir; pour s'écouler dans cet espace infé rieur, il, devra vaincre l'action du ressort<B>17</B> qu# au fur et<B>à</B> mesure que le piston se rap proche de sa position d'équiilibre, s'affaiblit de plus en plus rapidement.
Il en résultera un effet d'amortissement très fort ait début et allant ensuite en<B>dé-</B> croissant de plus en pl-as vite, <B>0</B> Si le piston 2 S'éloigne maintenant en sens inverse de sa position d'équilibre (cest-à-dire en se déplagant vers le haut), il ne se pro duira, dans cette course du piston, aucun effet d'amortissement, car le liqaide se trou vant au-dessus du piston s#écoulera librement dans l'espace inférieur du cylindre par le cla pet<B>11</B> ouvert.
Mais, lorsque le piston voudra revenir<B>à</B> -sa position d'équilibre, les clapets<B>10</B> et<B>11</B> étant fermés, le liquide qui se trouve au- dessous dit piston, c'est-à-dire dans l'espace inférieur dit cylindre<B>1,</B> ne pourra s'écouler dans l'espace supérieur de ce dernier qu'en surmontant la pression exercée par le res sort<B>16.</B>
Il en résultera un effet d'amortissement qui, comme précédemment, ir a en décroissant, de plus en plus -vite,<B>à</B> mesure que le piston 2 se rapprochera de sa position d'équilibre.
La soupape de sûreté<B>22-23</B> est destinée <B>à</B> limiter<B>à</B> un maximum admissible l'effort exercé par le piston 2 s'éloignant (en descen dant) de sa position d'équilibre, en s'ouvrant, elle permettra alors au liquide qui se trouve au-dessus du piston de s'écouler dans le -réser voir<B>7</B> par les conduits 24 et<B>26.</B>
Dans la variante d'exécution de la fig. <B>3,</B> la tige du piston 2 est percée axialement d'un canal<B>27</B> qui communique par une lumière transversale<B>28</B> avec l'enceinte du soufflet- réservoir de liquide<B>7</B> et qui débouche dans une douille cylindrique de guidage<B>29,</B> fixée sur le fond<B>9</B> du cylindre, et dans laquelle coulisse avec un léger jeu l'extrémité<B>30</B> de la tige du piston, formant contre-tige.
Cette disposition permet d'éliminer tout danger démulsion <B>du</B> liquide de l'amortisseur a-Li cours des oscillations du système.
En effet, la somme des volumes des deux chambres déterminées par le piston a dans ce cas une valeur constante, quelle que soit la position du piston, et il en résulte que l'huile ne vient pas en contact avec l'air du réservoir.
Le fonctionnement est le même que précé demment. Dans la forme d'exécution de la fig. 4, le réservoir dhuile <B>à</B> soufflet est remplacé par un réservoir rigide<B>31</B> disposé<B>à</B> la partie su périeure du cylindre<B>1.</B> Le piston 2 est mu-ni d'une contre-tige <B>30</B> fixée au piston 2 et cou lissant avec un jeu dans une douille<B>de</B> gui dage.<B>29;
</B> la tige de piston coulisse avec un léger jeu dans Fensemble du piston et de la contre-tige. La tige de piston<B>5</B> comporte une extrémité<B>32</B> de plus faible diamètre, qui se déplace avec un léger jeu dans un épaule ment intérieur<B>33</B> de la contre-tige <B>30</B> et qui se termine par une tête cylindrique rappor tée 34. Cette disposition ménage deux espaces <B>35</B> et<B>36</B> qui forment dash-pot.
La tige<B>5</B> du piston est percée d'un canal <B>37</B> communiquant par une lumière<B>38</B> avec l'espace supérieur du cylindre<B>1,</B> et un clapet <B>39</B> avec ressort d'appui 40 permet d'obturer l'orifice de ce, canal.
Deux soupapes de sûreté<B>à</B> bille 22 avec ressort d'appui<B>23</B> sont disposées entre l'espace supérieur du cy1i1#dre <B>1</B> et le réservoir<B>31</B> (comme en fig. <B>1).</B>
Le fonctionnement<B>du</B> dispositif amortis seur est toujours le même.
Lorsque le dispositif amortisseur est utilisé pour amortir les oscillations de la suspension <B>à</B> ressort d'un véhicule, les ressorts<B>16</B> et<B>17</B> ont, comme précédemment, tendance<B>à</B> main tenir le piston en position d'équilibre, et le dash-pot <B>35-36</B> permet<B>à</B> la tige de piston de se déplacer lentement pour atteindre alors une longueur correspondant<B>à</B> la charge stati que (variable) du véhicule.
Ce dispositif de réglage de la longueur de la tige du piston par dash-pot peut être adapté aux dispositifs amortisseurs des figures précédentes.
Le liquide qui s'écoulerait le long de la eontre-tige est remonté par les oscillations du dispositif amortisseur<B>à</B> travers le clapet<B>39.</B>
Le remplissage de la partie active du dis positif amortisseur peut se faire<B>à</B> partir du réservoir<B>31:</B> soit grâce au léger jeu 41 exis tant entre la tige<B>5</B> et le réservoir<B>31</B> et par les orifices 42, soit grâce<B>à</B> un clapet d'ad mission du réservoir<B>31</B> daii,# la capacité supê- rieure <B>da</B> cylindre<B>1,</B> analogue au clapet 20 <B>de</B> la fig. <B>1.</B>
La fig. <B>5</B> est une variante d'exécution plus particulièrement applicable aux chars d'assaut et dam laquelle on retrouve les principaux éléments de la forme d'exécution de la fig. <B>1,</B> dont cette variante épouse le mode de fonc- tionnement.
La tige<B>5</B> du piston 2 et le cylindre<B>1</B> sont solidaires respectivement chacun de l'un des éléments<B>A</B> et B du char, entre, lesquels est disposé un orgaiia élastique<B>C.</B>
43 est une soupape<B>à</B> ressort de sûreté fai sant communiquer l'espace inférieur du cylin dre<B>1</B> avec une chambre 44 qui communique par un espace annulaire 45 (ménagé entre le cylindre<B>1</B> et une enveloppe fixe 46) et une lumière 47 avec un espace 48 entourant la tige<B>5</B> du piston; cet en-semble forme réser voir de liquide, et le remplissage de la partie active de l'amortisseur est assuré par le léger je-Li qui existe entre la tige<B>5</B> du piston et la partie<B>8'</B> du couvercle<B>8</B> du cylindre.
Dans la variante d'exécution de la fig. <B>6,</B> la tige<B>5</B> du piston est percée d'un canal 49 que peut obturer unelapet élastique<B>50</B> et qui fait communiquer l'espace supérieur du cylin dre<B>1</B> avec le soufflet-réservoir <B>7.</B>
<B>51</B> est un réservoir auxiliaire de liquide qui communique avec l'espace supérieur du cylindre<B>1</B> par des passages 21 et un clapet 20 d'admission du liq-aide dans le cylindre, ainsi que par une soupape de sûreté<B>22-23</B> analogue<B>à</B> celle de la fig. <B>1.</B>
L'aspiration de liquide du soufflet-réser- voir <B>7</B> par le canal 49 et son refoulement<B>à</B> travers le clapet<B>50</B> produisent, en marche,- une légère surpression dans le réservoir<B>51,</B> ce qui assurera un meilleur remplissage du cylindre par le clapet 20.
Les clapets<B>10-11</B> sont annulaires et s'ap pliquent sur trois orifices équidistants (res pectivement 12 et<B>13),</B> en légère saillie. Cha que clapet s'ouvrira alors lorsque la pression du liquide agissant sur la section des trois orifices de passage contre-balancera, pour ehaqae orifice, le tiers de la <B>force,</B> du rçssort antagoniste (dans la course de retour du pis ton<B>à</B> sa position d'équilibre).
Enfin chaque clapet<B>1-0</B> pourra être muni d'une petite rondelle Belleville (telle que,<B>52</B> en fig. <B>1)</B> qui maintiendra le clapet sur son siège, de manière<B>à</B> accentuer l'efficacité du dispositif amortisseur dans le cas de très fai bles oscillations<B>à</B> amortir.
Un caleulsimple et classique montre qu'on peut réduire autant qu'on le veut les oscilla tions de la suspension<B>à</B> l'aide du dispositif amortisseur objet de l'invention; on peut. même les éliminer en donnant aux constantes d'élasticité des ressorts chargeant les clapets une valeur égale ou très proche de celle du ressort de suspension ou de la force de rappel du système oscillant considéré. En effet, quand la condition ci-dessus est réalisée, l'amortisseur n'amortit plus les oscillations, mais il les empêche de prendre naissance<B>à</B> l'origine. en ajoutant (au ressort affaibli par la détente) ou en retranchant (du ressort rendu trop porteur par la compression) une force mathématique égale et opposée<B>à</B> celle qui amorcerait les oscillations.
Au contraire de cela et dune façon générale, les amortis seurs classiques freinent les oscillations ayant <B>déjà</B> pris naissance.
La fig. <B>7</B> représente -Lme forme d'exécution de l'invention, dans laquelle le piston du dis positif amortisseur ne porte-qu'un seul clapet <B>à</B> ressort, deux a-Litres clapets<B>à</B> ressort étant montés sur les deux fonds d'extrémité du cylindre.
<B>1</B> est toujours le cylindre, qui est alors monté<B>à</B> l'intérieur d'une enveloppe<B>53,</B> avec entre les deux un certain espace, libre 54 for mant réservoir de liquide.
Le piston 2 porte un clapet<B>10</B> qui vient obturer des orifices 12. Ce clapet est soumis par en dessous<B>à</B> l'action d'un petit ressort<B>55</B> et par en dessus,<B>à</B> l'ac tion dun fort ressort hélicoïdal télescopique <B>56</B> qui s'appliie d'autre, part sar un disque<B>57</B> percé d'ouvertures<B>58</B> et coulissant légèrement dans le cylindre<B>1</B> en agissant (lorsqu'il re- inonte)
contre des chevilles<B>59</B> qui agissent Dlle-mêm-es alors contre -un clapet<B>60</B> destiné <B>à</B> obturer des orifices<B>61</B> du fond<B>8</B> du cylin dre et soumis<B>à</B> l'action de rondelles Belle- ville <B>62.</B>
Le fond<B>9</B> du cylindre est percé d'orifices <B>63</B> que vient obturer un clapet 64 soumis<B>à</B> l'action dun ressort<B>65</B> prenant appui sur le fond<B>66 de,</B> l'enveloppe<B>53.</B> Ces orifices font communiquer le réservoir de liquide 54 avec la capacité inférieure du cylindre<B>1,</B> tandis que des lumières<B>67</B> et les orifices<B>61</B> permet tent au liquide que contient la capacité supé rieure du cylindre de passer dans ce même réservoir.
Dans la fig. <B>7,</B> le piston 2 est en position d'équilibre.
S'il est amené<B>à</B> se déplacer vers le bas, le clapet<B>10</B> s'ouvre (aidé en cela par le ressort <B>55);</B> le clapet 64 se ferme; le liquide passe librement de la capacité inférieure<B>à</B> la capa cité supérieure du cylindre par les orifices 12; le liquide en excédent passe par les ori fices<B>61</B> vers le réservoir 54 en surmontant la pression des rondelles Belleville <B>62. Il</B> n'y a aucun effet d'amortissement.
Lorsque le pis ton revient<B>à</B> sa position d'équilibre, le clapet <B>10</B> se, ferme et une pression d'amortissement s'exerce<B>à</B> l'intérieur de la capacité supérieure du cylindre<B>1</B> jusqu'à ce qu'elle, soit capable de vaincre la pression exercée, par les ron delles Belleville <B>62</B> sur le clapet<B>60,</B> de soule ver ce dernier et de laisser s'écouler le liquide par les orifices<B>61</B> et les lumières<B>67</B> dans le réservoir 54.
Du réservoir 54, le liquide, peut s'écouler dans la capacité inférieure, du cylindre par les -orifices<B>63</B> qu'ouvre le clapet 64.
Si le piston 2 vient<B>à</B> s'éloigner en sens inverse<B>de</B> sa position d'équilibre (vers le ha-Lit), le clapet<B>10</B> se ferme, le ressort héli coïdal<B>56</B> se comprimede plus en plus forte ment, repoussant vers le haut le disque<B>57</B> et, par l'intermédiaire des chevilles<B>59,</B> le clapet <B>60</B> qui repousse les rondelles Belleville <B>62.</B> Les orifices<B>61</B> s'ouvrent en grand et le liquide s'écoule librement de la capacité supérieure du cylindre, par les ouvertures<B>61</B> et les lu mières<B>67</B> vers le réservoir 54,<B>Il</B> n'y a pas d'effet d'amortissement, <B>SI</B> maintenant le piston 2 revient<B>à</B> sa position d'équilibre,
le clapet 64 (qui s'était ouvert dans la phase précédente pour laisser le liquide du réservoir s'écouler dans la capa cité inférieure du cylindre) se referme. Le clapet<B>10</B> reste fermé en raison de la grande compression du ressort hélicoïdal<B>56,</B> ce qui crée un fort effet d'amortissement, et ce der nier ira en diminuant graduellement<B>à</B> mesure que, l'action du ressort<B>55</B> devenant prédomi nante par rapport<B>à</B> celle<B>d'a</B> ressort<B>56,</B> le clapet<B>10</B> commencera<B>à</B> s'ouvrir.