FR2481770A1 - ROD DEVICE FOR HYDRAULIC SHOCK ABSORBER - Google Patents
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Abstract
DISPOSITIF DE TIGE POUR AMORTISSEUR HYDRAULIQUE. IL COMPREND UN CONTRE-ECROU PRESENTANT UNE PARTIE CYLINDRIQUE NON TARAUDEE S'ETENDANT SUR UNE PARTIE NON FILETEE D'UNE TIGE DE PISTON DE PREFERENCE CREUSE. LE CONTRE-ECROU EST VISSE SUR LE FILETAGE DE LA TIGE DE PISTON DE SORTE QU'AU MOINS L'EXTREMITE AVANT DE LA PARTIE CYLINDRIQUE NON TARAUDEE EST EMMANCHEE A PRESSION SUR LA PERIPHERIE EXTERIEURE DE LA PARTIE NON FILETEE DE LA TIGE DE PISTON. GRACE A L'INVENTION, LE MOMENT DE FLEXION ATTEINT SON MAXIMUM EN UN POINT DE LA TIGE DE PISTON OU N'EST PRESENT AUCUN FILET, DE SORTE QUE LA TIGE DE PISTON PEUT ETRE PLUS EFFICACEMENT PROTEGEE CONTRE LA FLEXION OU LA CASSURE.STEM DEVICE FOR HYDRAULIC SHOCK ABSORBER. IT INCLUDES A LOCKNUT HAVING AN UNTAPPED CYLINDRICAL PART EXTENDING OVER AN UNTHREADED PART OF A PREFERENCE HOLLOW PISTON ROD. THE LOCKNUT IS SCREWED ON THE THREAD OF THE PISTON ROD SO THAT AT LEAST THE FRONT END OF THE UNTAPPED CYLINDRICAL PART IS PRESSURE-FITTED ON THE OUTER PERIPHERY OF THE UNTREADED PART OF THE PISTON ROD. THANKS TO THE INVENTION, THE BENDING MOMENT REACHES ITS MAXIMUM AT A POINT OF THE PISTON ROD WHERE NO THREAD IS PRESENT, SO THAT THE PISTON ROD CAN BE MORE EFFECTIVELY PROTECTED AGAINST BENDING OR BREAKING.
Description
i 22481770 L'invention concerne un dispositif comprenant une tigeThe invention relates to a device comprising a rod
de piston pour un amortisseur de chocs hydraulique, une mon- of a piston for a hydraulic shock absorber, a
ture pour la liaison à un essieu de véhicule et qui est vissée sur un filetage externe ménagé sur l'extrémité de la tige de piston, et un contre-écrou. Dans le but d'économiser l'énergie et le carburant, il y a depuis quelque temps une tendance à réduire le for connecting to a vehicle axle and which is screwed on an external thread on the end of the piston rod, and a lock nut. In order to save energy and fuel, there has been a tendency for some time
poids de la carrosserie des motocyclettes et des automobiles. weight of the bodywork of motorcycles and automobiles.
Dans ce contexte, il est particulièrement souhaitable de îo réduire le poids des amortisseurs de chocs utilisés pour la suspension de la carrosserie de tels véhicules. Il est donc souhaitable de réaliser les tiges de piston aussi In this context, it is particularly desirable to reduce the weight of the shock absorbers used for the suspension of the bodywork of such vehicles. It is therefore desirable to make the piston rods as
minces que-possible..cependant, étant donné que non seule- as possible, however, since not only
ment des forces axiales mais aussi des forces transversales axial forces but also transversal forces
dues aux vibrations de la carrosserie du véhicule sont appli- caused by the vibrations of the bodywork of the vehicle are
quées aux amortisseurs hydrauliques, les tiges de piston sont exposées à être tordues ou cassées si les tiges sont réalisées excessivement minces, la défaillance apparaissant à la base de la monture vissée sur l'extrémité de la tige de piston. Les tiges de piston d'amortisseurs hydrauliques doivent donc satisfaire l'exigence contradictoire de la Hydraulic dampers may cause the piston rods to be bent or broken if the rods are excessively thin, the failure occurring at the base of the mount screwed onto the end of the piston rod. Hydraulic shock absorber piston rods must therefore satisfy the contradictory requirement of the
réduction en poids sans perte de robustesse. reduction in weight without loss of robustness.
Dans un dispositif selon l'invention et comprenant une In a device according to the invention and comprising a
tige de piston, une monture et un contre-écrou comme men- piston rod, a mount and a locknut as men-
tionné plus haut, le contre-écrou présente une partie cylin- above, the counter-nut has a cylindrical part
drique non taraudée s'étendant sur une partie non filetée de la tige de piston et emmanchée à pression sur celle-ci, et la monture est vissée sur le filetage extérieur de la tige de piston, du côté du contre-écrou qui est opposé à a non-threaded nozzle extending over an unthreaded portion of the piston rod and pressure-fitted thereto, and the mount is screwed onto the outer thread of the piston rod, on the counter-nut side which is opposed to
la partie cylindrique non taraudée de celui-ci. the unthreaded cylindrical part thereof.
Il en résulte que le moment de flexion maximal appliqué As a result, the maximum bending moment applied
à la tige de piston, qui apparaît à l'extrémité du contre- to the piston rod, which appears at the end of the counter-
écrou, agit sur une partie non filetée de la tige de piston qui est ainsi bien plus apte à résister à la contrainte que nut, acts on an unthreaded part of the piston rod which is thus much more able to withstand the stress than
la partie filetée correspondante des dispositifs antérieurs. the corresponding threaded portion of the prior devices.
Une forme de réalisation de l'invention sera mainte- An embodiment of the invention will now be
nant décrite, à titre d'exemple, et en se référant aux dessins annexés, dans lesquels: - la figure 1 est une vue en plan du dispositif monté sur un amortisseur hydraulique; - la figure 2 est une vue en coupe à plus grande échelle représentant une partie essentielle du dispositif de la figure 1; - la figure 3 est une vue en coupe à grande échelle montrant la même partie que la figure 2 quand elle est montée; et - la figure 4 est un graphique illustrant la durabilité d'un dispositif selon l'invention comparée à celle d'un No. 1 is a plan view of the device mounted on a hydraulic damper; FIG. 2 is a sectional view on a larger scale showing an essential part of the device of FIG. 1; Figure 3 is a large-scale sectional view showing the same portion as Figure 2 when mounted; and FIG. 4 is a graph illustrating the durability of a device according to the invention compared to that of a
dispositif selon l'art antérieur.device according to the prior art.
On se réfère à la figure 1. Un piston monté à glissement dans le cylindre 2 d'un amortisseur hydraulique 1, est relié à la tige de piston 3 pour transmettre la force d'absorption Referring to Figure 1. A piston slidably mounted in the cylinder 2 of a hydraulic damper 1, is connected to the piston rod 3 to transmit the absorption force
du choc. Une monture 4, destinée à la liaison de l'amor- shock. A mount 4, intended for the connection of the amor-
tisseur avec l'essieu d'un véhicule, est vissée sur la partie d'extrémité inférieure de la tige de piston 3,passant au travers d'un siège 6 de ressD rt, propre a recevoir une extrémité d'un ressort à boudin 5, et qui est fixé -au moyen d'un contre-écrou 7. L'autre extrémité 5b du ressort à boudin 5 est en appui contre un siège de ressort 8 qui est monté sur la périphérie extérieure du cylindre 2. Une monture 9 propre à relier l'autre extrémité de l'amortisseur the wiper with the axle of a vehicle, is screwed onto the lower end portion of the piston rod 3, passing through a seat 6 of ressd rt, own to receive an end of a coil spring 5 and which is fixed by means of a counter-nut 7. The other end 5b of the coil spring 5 bears against a spring seat 8 which is mounted on the outer periphery of the cylinder 2. A clean frame 9 to connect the other end of the damper
à la carrosserie du véhicule est prévue à l'extrémité supé- the vehicle body is provided at the top end
rieure du cylindre 2.the cylinder 2.
Le dispositif de fixation de Ja monture 4 à l'extrémité inférieure est représenté à grande échelle à la figure 2. La partie terminale de la tige de piston 3 présente un filetage extérieur 10 sur lequel le contrez-écrou 7 est tout d'abord vissé. Ensuite, après la mise en place du siège 6 de ressort, la monture 4 est vissée sur le filetage 10. Le contre-écrou 7 présente une partie 11 cylindrique qui est emmanchée à pression sur la partie non filetée de la tige de piston 3 et qui a,- à l'origine,un plus grand diamètre interne que le diamètre de la tige de piston 3, de sorte qu'il existe un jeu entre cette partie cylindrique et la partie filetée de la tige quand le contre-écrou 7 est vissé sur la tige de piston 3, comme représenté à la figure 3. Dans cette position, une extrémité du contre-écrou 7 est maintenue contre un gabarit 12 pendant que l'extrémité antérieure lla de la partie cylindrique 11 et sa partie llb périphérique extérieure sont refoulées au moyen d'une matrice fendue 13 The fastening device of the mounting frame 4 at the lower end is shown on a large scale in FIG. 2. The end part of the piston rod 3 has an external thread on which the counter nut 7 is first screwed. . Then, after the installation of the spring seat 6, the mount 4 is screwed onto the thread 10. The counter-nut 7 has a cylindrical portion 11 which is pressure-fitted on the unthreaded portion of the piston rod 3 and which has, at the origin, a larger internal diameter than the diameter of the piston rod 3, so that there is a clearance between this cylindrical part and the threaded part of the rod when the locknut 7 is screwed on the piston rod 3, as shown in FIG. 3. In this position, one end of the lock-nut 7 is held against a jig 12 while the front end 11a of the cylindrical portion 11 and its outer peripheral portion 11b. are repressed by means of a split matrix 13
rotative sur la tige 3 pour former un emmanchement à pression. rotating on the rod 3 to form a press fit.
La périphérie interne 14 de la matrice 13 présente un léger cône l4b suivi d'un cane 14 plus incliné, et la rotation de la matrice provoque la déformation et l'application à pression de l'extrémité antérieure lla du contre-écrou 7 sur la tige 3, ainsi que la conformation de la partie llb périphérique extérieure selon le léger cône 14b tout en fermant l'intervalle entre la périphérie intérieure llc de la partie cylindrique 11 et la périphérie extérieure de la tige de piston 3. Après le montage du contre-écrou 7, la monture 4 est vissée sur la partie terminale de la tige de piston 3, de sorte que le siège 6 de ressort est appliqué à force contre la face d'extrémité du contre-écrou 7. Dans le cas d'un amortisseur hydraulique dont le ressort à boudin 5 est monté dans le cylindre 2, la monture 4 est appliquée à The inner periphery 14 of the matrix 13 has a slight cone 14b followed by a more inclined rod 14, and the rotation of the matrix causes the deformation and the pressure application of the front end 11a of the lock nut 7 on the rod 3, and the conformation of the outer peripheral portion 11b according to the light cone 14b while closing the gap between the inner periphery llc of the cylindrical portion 11 and the outer periphery of the piston rod 3. After mounting the against 7, the mount 4 is screwed onto the end portion of the piston rod 3, so that the spring seat 6 is force-applied against the end face of the lock nut 7. In the case of a hydraulic damper whose coil spring 5 is mounted in the cylinder 2, the frame 4 is applied to
force en contact direct avec la face d'extrémité du contre- force in direct contact with the end face of the counter
écrou 7.nut 7.
Afin de déterminer l'effet de la relation entre la dimension de l'intervalle entre la périphérie extérieure de la tige de piston 3 et la périphérie intérieure de la partie cylindrique, avec la durabilité, des essais de fatigue ont In order to determine the effect of the relationship between the dimension of the gap between the outer periphery of the piston rod 3 and the inner periphery of the cylindrical part, with the durability, fatigue tests have
été réalisés en utilisant une tige de piston creuse présen- have been made using a hollow piston rod
tant un diamètre extérieur de 14 mm et un diamètre intérieur de 4,5 mm de telle sorte qu'une contrainte de 30 kg/mm2 puisse être établie. Pour les essais, la monture 4 est maintenue dans un gabarit et une force transversale est appliquée à la tige de piston jusqu'à ce que la contrainte mesurée au point P représenté à la figure 2 atteigne une valeur de 30 kg/mm 2. Ce moment de flexion est appliqué répétitivement jusqu'à ce que la tige de piston cède, et le nombre de cycles d'essais préalables aux défauts sont both an outer diameter of 14 mm and an inner diameter of 4.5 mm so that a stress of 30 kg / mm 2 can be established. For the tests, the mount 4 is held in a template and a transverse force is applied to the piston rod until the stress measured at the point P shown in FIG. 2 reaches a value of 30 kg / mm 2. bending moment is applied repetitively until the piston rod yields, and the number of pre-fault test cycles are
indiqués sur le tableau 1 pour diff rentes dimensions d'in- shown in Table 1 for different dimensions of
tervalle.tervalle.
TABLEAU ITABLE I
Intervalle (V) Durabilité, en cycles 2,2 x 10 3,6 x 104 5,3 x 104 6,9 x 10 20 8,9 x 104 11,4 x 104 O 100 x 104 Le moment de flexion appliqué à la tige de piston 3 atteint son maximum en un point P représenté à la figure 2 qui est aligné avec l'extrémité antérieure lla et, dans ure forme de réalisation selon l'invention, la partie au point P ne comporte aucun filetage, ce qui accroît la résistance à Interval (V) Durability, in cycles 2.2 x 10 3.6 x 104 5.3 x 104 6.9 x 10 20 8.9 x 104 11.4 x 104 O 100 x 104 The bending moment applied to the piston rod 3 reaches its maximum at a point P shown in Figure 2 which is aligned with the front end 11a and, in an embodiment according to the invention, the portion at the point P has no threading, which increases resistance to
la flexion ou à la cassure. Par comparaison, pour une mon- bending or breaking. By comparison, for a
ture selon l'art antérieur, qui-ine comporte pas de partie cylindrique 11, le moment de flexion maximum est exercé sur la partie filetée et une concentration de contrainte a lieu à la racine du filet, d'o il découle un grand risque de torsion ou de bris de la tige de piston. Les résultats according to the prior art, which-ine has no cylindrical portion 11, the maximum bending moment is exerted on the threaded portion and a stress concentration takes place at the root of the net, o o it arises a great risk of torsion or breakage of the piston rod. The results
des essais de fatigue sur la flexion de la tige, dans les- fatigue tests on the bending of the stem, in the-
quels la durabilité d'un dispositif A selon l'invention est comparée à celle d'un dispositif B selon l'art antérieur, quand un moment de flexion est appliqué répétitivement à la the durability of a device A according to the invention is compared with that of a device B according to the prior art, when a bending moment is applied repetitively to the
monture, sont représentés à la figure 4. mount, are shown in Figure 4.
La tige de piston utilisée pour la figure 4 est une tige creuse présentant un diamètre extérieur de 14 mm et un diamètre intérieur de 4-, 5 mm. (c'est-à-dire la même que pour les essais auxquels on se réfère pour le tableau 1), et l'intervalle entre la périphérie externe de la tige de piston et la périphérie interne de la partie cylindrique est réduite à zéro pour le dispositif A. Comme on peut le tirer de la figure 4, la durabilité d'un dispositif selon la présente invention peut être améliorée jusqu'à être au moins-plusieurs dizaines de fois The piston rod used for FIG. 4 is a hollow rod having an outside diameter of 14 mm and an inside diameter of 4-5 mm. (ie the same as for the tests referred to in Table 1), and the gap between the outer periphery of the piston rod and the inner periphery of the cylindrical portion is reduced to zero for As can be seen from FIG. 4, the durability of a device according to the present invention can be improved to be at least several tens of times.
supérieure à celle d'un dispositif selon l'art antérieur. greater than that of a device according to the prior art.
Le point X porté sur la figure 4 indique la durabilité (seulement pour une contrainte de 30 kg/mm2) d'un dispositif courant pour lequel est utilisée une tige de piston présentant un diamètre externe de 18 mm et un diamètre interne de 4,5 mm, et ayant un module de section deux fois plus élevé que celui The point X in FIG. 4 indicates the durability (only for a stress of 30 kg / mm 2) of a current device for which a piston rod with an external diameter of 18 mm and an internal diameter of 4.5 is used. mm, and having a section module twice as high as that
de la tige mentionnée plus haut. On peut voir que la dura- of the stem mentioned above. We can see that the dura-
bilité d'un dispositif courant est remarquablement infé- The reliability of a common device is remarkably inferior
rieure à celle d'un dispositif selon l'invention, même si than that of a device according to the invention, even if
le module de section du dispositif courant est doublé. the section module of the current device is doubled.
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