FR2524952A1

FR2524952A1 - HYDROPNEUMATIC SHOCK ABSORBER OF THE TELESCOPIC TYPE WITH TWO TUBES FOR VEHICLES

Info

Publication number: FR2524952A1
Application number: FR8305781A
Authority: FR
Inventors: Rudolf Schmidt; Walter Schalles; Wilfried Kramer
Original assignee: Boge GmbH
Current assignee: ZF Boge GmbH
Priority date: 1982-04-10
Filing date: 1983-04-08
Publication date: 1983-10-14
Also published as: IT1160815B; FR2524952B1; DE3213458A1; GB2118272A; IT8320190A0; GB2118272B; GB8303485D0; DE3213458C2

Abstract

CET AMORTISSEUR POSSEDE UNE CHAMBRE DE TRAVAIL 16 REMPLIE D'UN LIQUIDE AMORTISSEUR ET RECEVANT UN PISTON DE TRAVAIL AVEC SA TIGE 15, AINSI QU'UNE CHAMBRE D'EGALISATION 14 REMPLIE EN PARTIE DE LIQUIDE AMORTISSEUR ET EN PARTIE DE GAZ SOUS PRESSION. LES DEUX CHAMBRES COMMUNIQUENT ENTRE ELLES PAR UN DISPOSITIF DE FERMETURE COMPRENANT UN GUIDE 7 POUR LA TIGE DE PISTON ET UNE GARNITURE D'ETANCHEITE. CETTE GARNITURE SE COMPOSE D'UN JOINT DE TIGE 1 ET D'UN JOINT DE GAZ 5. ELLE ASSURE L'ETANCHEITE STATIQUE AU GAZ ET A L'HUILE VIS-A-VIS DU TUBE ENVELOPPE 12, PERMET LE REMPLISSAGE DE LA CHAMBRE D'EGALISATION 14 EN GAZ SOUS PRESSION DE L'EXTERIEUR ET EMPECHE EGALEMENT L'ACCES DU GAZ AU GUIDE-TIGE 7, DONC AUSSI A LA CHAMBRE DE TRAVAIL 16, TOUT EN PERMETTANT LE TRANSFERT D'HUILE DE LA CHAMBRE DE TRAVAIL 16 A LA CHAMBRE D'EGALISATION 14.THIS SHOCK ABSORBER HAS A WORKING CHAMBER 16 FILLED WITH A SHOCK ABSORBER LIQUID AND RECEIVING A WORKING PISTON WITH ITS ROD 15, AS WELL AS AN EQUALIZING CHAMBER 14 FILLED IN PART WITH DAMPER LIQUID AND IN PART WITH GAS UNDER PRESSURE. THE TWO BEDROOMS COMMUNICATE THROUGHOUT A CLOSING DEVICE INCLUDING A GUIDE 7 FOR THE PISTON ROD AND A GASKET. THIS SEAL CONSISTS OF A ROD SEAL 1 AND A GAS SEAL 5. IT PROVIDES STATIC GAS AND OIL TIGHTNESS VIS-A-VIS OF THE ENVELOPE TUBE 12, ALLOWS THE FILLING OF CHAMBER D '' EQUALIZATION 14 IN GAS UNDER PRESSURE FROM THE EXTERIOR AND ALSO PREVENTS THE ACCESS OF GAS TO THE GUIDE-ROD 7, THEREFORE ALSO TO THE WORK CHAMBER 16, WHILE ALLOWING THE TRANSFER OF OIL FROM THE WORK CHAMBER 16 TO THE EQUALIZATION CHAMBER 14.

Description

L'invention concerne un amortisseur hydropneumatique du type télescopiqueThe invention relates to a hydropneumatic shock absorber of the telescopic type.

à deux tubes, en particulier pour amortir les oscillations de la carrosserie de véhicules, possédant une chambre d'égalisation remplie de gaz entre le tube intérieur et le tube enveloppe, une tige de piston qui fait saillie à l'extérieur a travers un guide-tige et est pourvue d'un joint de tige, ainsi qu'un joint de gaz pour étancher la chambre d'égalisation contre la perte de gaz par échappement à l'extérieur et un espace annulaire, prévu dans le dessus du guide-tige, qui communique par des passages avec la chambre d'égalisation et par une fente annulaire, formant le jeu entre la tige de piston et son guide, avec une chambre de travail with two tubes, in particular for damping the oscillations of the vehicle body, having an equalization chamber filled with gas between the inner tube and the envelope tube, a piston rod which projects outside through a guide rod and is provided with a rod seal, as well as a gas seal to seal the equalization chamber against loss of gas by exhaust to the outside and an annular space, provided in the top of the rod guide, which communicates through passages with the equalization chamber and through an annular slot, forming the clearance between the piston rod and its guide, with a working chamber

remplie d'huile.filled with oil.

On connaît des amortisseurs de ce type (cf les demandes There are known shock absorbers of this type (see requests

de brevets allemands DE-OS 30 06 174, DE-OS 27 15 826) o le dispo- German Patent DE-OS 30 06 174, DE-OS 27 15 826) o the provision

sitif d'étanchéité sert uniquement de barrage au gaz pour la chambre de travail et de joint statique vis-a-vis du tube enveloppe Un tel dispositif d'étanchéité ne convient pas au remplissage de l'amortisseur avec du gaz sous pression Un autre inconvénient est que les dimensions radiales du dispositif d'étanchéité dépendent du ressort à boudin utilise Un tel ressort est cependant indispensable sealant serves only as a gas barrier for the working chamber and as a static seal vis-à-vis the envelope tube Such a sealing device is not suitable for filling the damper with pressurized gas Another drawback is that the radial dimensions of the sealing device depend on the coil spring used. Such a spring is however essential

au bon fonctionnement du joint de tige. correct operation of the rod seal.

Partant de cet état de la technique, l'invention vise a créer une garniture d'étanchéité combinée, agissant independament Based on this prior art, the invention aims to create a combined seal, acting independently

du joint de tige et de faible dimension radiale, qui assure l'étan- rod seal and small radial dimension, which ensures watertightness

chéité statique vis-a-vis du tube enveloppe des deux fluides, du gaz et de l'huile, permette de remplir la chambre d'égalisation en gaz sous pression de l'extérieur, assure l'étanchéité du volume de gaz vis-a-vis du guide-tige donc aussi de la chambre de travail et rende possible le transfert d'huile de la chambre de travail à la static stiffness vis-à-vis the envelope tube of the two fluids, gas and oil, allows the equalization chamber to be filled with gas under pressure from the outside, seals the volume of gas vis-a -screw of the rod guide therefore also of the working chamber and makes it possible to transfer oil from the working chamber to the

chambre d'égalisation.equalization chamber.

L'invention produit ce résultat par un amortisseur qui est caractérisé en ce qu'un second espace annulaire communiquant avec la chambre d'égalisation est disposé entre le tube enveloppe et le guide-tige, que le joint de gaz s'appuie par un premier épaulement sur le tube enveloppe et par un second épaulement sur un disque relié au joint de tige et que le joint de gaz porte une lèvre d'étanchéité annulaire appliquée élastiquement contre un The invention produces this result by a damper which is characterized in that a second annular space communicating with the equalization chamber is arranged between the envelope tube and the rod guide, that the gas seal is supported by a first shoulder on the casing tube and by a second shoulder on a disc connected to the rod seal and that the gas seal carries an annular sealing lip applied elastically against a

siège de clapet formé dans le second espace annulaire. valve seat formed in the second annular space.

Cette solution a l'avantage non seulement de permettre le transfert convenable de l'huile de la chambre de travail au volume de gaz, mais aussi d'assurer l'étanchéité statique vis-à-vis This solution has the advantage not only of allowing the proper transfer of oil from the working chamber to the volume of gas, but also of ensuring the static seal against

du tube enveloppe dans un agencement o le joint de gaz est indé- of the envelope tube in an arrangement where the gas seal is inde

pendant du joint de tige.hanging from the rod seal.

Selon un perfectionnement, le joint de gaz présente une bride orientée vers la tige de piston et disposée entre le disque According to an improvement, the gas seal has a flange oriented towards the piston rod and disposed between the disc

et le guide-tige en vue de la fixation par serrage du joint de gaz. and the rod guide for tightening the gas seal.

Une liaison est ainsi établie entre le joint de tige proprement dit et le joint de gaz Les deux joints, séparés jusque-là, sont réunis par le montage en une garniture d'étanchéité combinée au droit de A connection is thus established between the rod seal itself and the gas seal. The two seals, hitherto separated, are joined together by mounting in a seal combined with the right of

ladite bride.said flange.

Une autre caractéristique essentielle de l'invention prévoit que la bride est un disque métallique dont la partie côté joint de gaz pénètre sous un angle dans le second espace annulaire Another essential characteristic of the invention provides that the flange is a metal disc whose part on the gas seal side penetrates at an angle into the second annular space.

et que le joint de gaz est relié solidement à la bride, par wulca- and that the gas seal is securely connected to the flange, by wulca-

nisation par exemple Ladite partie de la bride est de préférence pliée à 45 et est pourvue intérieurement d'une lèvre d'étanchéité et extérieurement d'un bourrelet d'étanchéité fixestous deux par vulcanisation La bride sert & produire, au montage, la compression axiale de la lèvre et du bourrelet, situés entre le guide-tige et for example said portion of the flange is preferably folded at 45 and is provided internally with a sealing lip and externally with a sealing bead fixed both by vulcanization The flange is used to produce, during assembly, the axial compression of the lip and the bead, located between the rod guide and

le tube enveloppe.the envelope tube.

Selon un mode de réalisation particulièrement avanta- According to a particularly advantageous embodiment

geux de l'invention, le premier et le second espace annulaire du guidetige délimitent entre eux, sur le guide-tige, une nervure annulaire dont la hauteur est orientée dans le sens de l'axe du joint de tige et dans laquelle est ménagé au moins un passage, ou plusieurs passages répartis circonférentiellement L'huile de la chambre de travail peut s'écouler par ces passages dans le volume de gaz La lèvre du joint de gaz s'applique de manière étanche contre le guide-tige et ne s'en écarte que pour laisser passer la quantité d'huile qui retourne de la chambre de travail à la chambre d'égalisation en traversant la fente entre la tige de piston et son guide et lesdits passages En sens inverse, la lèvre emp Oche tout reflux de gaz de la chambre d'égalisation à la chambre de geux of the invention, the first and the second annular space of the rod guide define between them, on the rod guide, an annular rib whose height is oriented in the direction of the axis of the rod joint and in which is provided at at least one passage, or several passages distributed circumferentially The oil in the working chamber can flow through these passages into the volume of gas The lip of the gas seal is applied in a sealed manner against the rod guide and does not apart from that to let through the quantity of oil which returns from the working chamber to the equalization chamber by crossing the slot between the piston rod and its guide and the said passages In the opposite direction, the lip emp Oches any reflux of gas from the equalization chamber to the chamber

travail, de sorte qu'elle agit à la façon d'un clapet antiretour. work, so that it acts like a check valve.

Cependant, avant le montage, le joint de gaz ainsi réalisé permet de remplir l'amortisseur de gaz sous pression Le joint sert a cette occasion également de clapet antiretour pour le gaz. Il est prévu en plus que la bride est placée entre la face frontale de la nervure annulaire et le disque et que le disque However, before assembly, the gas seal thus produced allows the shock absorber to be filled with pressurized gas. The seal also serves on this occasion as a non-return valve for the gas. It is further provided that the flange is placed between the front face of the annular rib and the disc and that the disc

est maintenu mécaniquement par le tube enveloppe Après l'introduc- is mechanically held by the envelope tube After the introduction

tion du gaz dans l'amortisseur, le Joint de tige est amené à sa position définitive, o il immobilise la bride du joint de gaz, de sorte que le disque du joint de tige peut ensuite être bloqué mécaniquement a l'aide du tube enveloppe Ce blocage peut consister notamment en un emprisonnement du disque dans le tube enveloppe par tion of the gas in the shock absorber, the rod seal is brought to its final position, where it immobilizes the gas seal flange, so that the rod seal disc can then be mechanically locked using the envelope tube This blockage can consist in particular of an imprisonment of the disc in the envelope tube by

le rabattement vers l'intérieur du bord de ce tube. the inward drawdown of the edge of this tube.

Une autre caractéristique importante prévoit que le premier épaulement du joint de gaz possède un diamètre extérieur qui est plus petit que le diamètre intérieur du tube enveloppe et que le second épaulement est réalisé sous forme d'un bourrelet annulaire. On obtient ainsi l'avantage que l'amortisseur peut être rempli de gaz, en étant isolé de l'atmosphère, à travers une fente entre le tube enveloppe et le disque du joint de tige amené à sa position définitive après ce remplissage et une fente entre Another important characteristic provides that the first shoulder of the gas seal has an outside diameter which is smaller than the inside diameter of the envelope tube and that the second shoulder is made in the form of an annular bead. This gives the advantage that the shock absorber can be filled with gas, while being isolated from the atmosphere, through a slot between the envelope tube and the disc of the rod seal brought to its final position after this filling and a slot. Between

le bourrelet du joint de gaz et la paroi interne du tube enveloppe. the gas seal bead and the inner wall of the envelope tube.

Le gaz sous pression peut ainsi être injecté sans rencontrer de résistance Après enfoncement et blocage du joint de tige à sa position définitive, son disque est pressé axialement contre la bride du joint de gaz et contre le boutrelet d'étanchéité du joint The pressurized gas can thus be injected without encountering resistance. After the rod seal has been pushed in and locked in its final position, its disc is pressed axially against the gas seal flange and against the seal sealing strip.

de gaz, de sorte que ce joint est déformé radialement vers l'exté- of gas, so that this joint is deformed radially outwards

rieur et que s'établit l'étanchéité qu'il doit assurer vis-a-vis laughing and that establishes the tightness that it must ensure vis-à-vis

du tube enveloppe.of the envelope tube.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention Other characteristics and advantages of the invention

ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un will emerge more clearly from the following description of a

exemple de réalisation non limitatif, ainsi que du dessin annexé, sur lequel: la figure 1 est une coupe axiale du système de guidage de la tige de piston d'un amortisseur hydropneumatique du type télescopique à deux tubes avant la fermeture; et la figure 2 est une coupe analogue mais après la fermeture. La figure 1 est une coupe axiale partielle, dans la région du dispositif de fermeture, d'un amortisseur hydropneumatique à deux tubes pour véhicules automobiles La figure montre notamment le tube enveloppe 12, la tige de piston 15 et le tube intérieur ou tube cylindre 13 de l'amortisseur Le tube enveloppe 12 et le tube intérieur 13 délimitent entre eux la chambre d'égalisation 14, tandis que la tige de piston 15 et le tube intérieur 13 délimitent entre eux la chambre de travail 16 Le tube intérieur 13 est surmonté d'un guide-tige 7, fixé par sa surface latéralement extérieure dans le tube enveloppe 12 Au-dessus du guide-tige 7 est situé le joint de gaz 5, dont le diamètre extérieur est plus petit que le diamètre intérieur du tube enveloppe 12, de sorte qu'il subsiste une fente 4 entre eux Le joint de gaz 5 est vulcanisé sur une partie extérieure 9, qui est pliée vers le bas, d'une bride 8 Du c 6 té opposé au guide-tige 7, le joint de gaz 5 possède un bourrelet d'étanchéite annulaire 10 qui, après le montage, sert à établir l'étanchéité vis-à-vis du disque 2 et du tube enveloppe 12 Le joint de gaz 5 possède en outre une lèvre d'étanchéité 11 qui pénètre axialement dans le second espace annulaire 20 et qui agit à la non-limiting example of embodiment, as well as of the appended drawing, in which: FIG. 1 is an axial section of the system for guiding the piston rod of a hydropneumatic damper of the telescopic type with two tubes before closing; and Figure 2 is a similar section but after closing. Figure 1 is a partial axial section, in the region of the closure device, of a hydropneumatic damper with two tubes for motor vehicles. The figure shows in particular the casing tube 12, the piston rod 15 and the inner tube or cylinder tube 13 of the damper The casing tube 12 and the inner tube 13 delimit the equalization chamber 14 between them, while the piston rod 15 and the inner tube 13 delimit the working chamber between them 16 The inner tube 13 is surmounted by a rod guide 7, fixed by its laterally outer surface in the casing tube 12 Above the rod guide 7 is located the gas seal 5, the outside diameter of which is smaller than the inside diameter of the casing tube 12, so that there remains a gap 4 between them The gas seal 5 is vulcanized on an outer part 9, which is folded down, with a flange 8 From the c 6 tee opposite to the rod guide 7, the seal gas 5 has an annular sealing bead 10 which, after assembly, serves to establish the seal with respect to the disc 2 and the casing tube 12 The gas seal 5 also has a sealing lip 11 which penetrates axially into the second annular space 20 and which acts at

façon d'un clapet antiretour.like a non-return valve.

Le remplissage de l'amortisseur avec du gaz, c'est-à- Filling the shock absorber with gas, i.e.

dire l'introduction de gaz sous pression dans la chambre d'égalisa- say the introduction of gas under pressure into the equalization chamber

tion 14, s'effectue à travers les fentes 3 et 4 et à travers un ou tion 14, is carried out through slots 3 and 4 and through one or

plusieurs passages 19 ménages dans le pourtour du guide-tige 7. several passages 19 households in the periphery of the rod guide 7.

La figure 2 représente l'amortisseur après sa ferme- Figure 2 shows the shock absorber after it has closed

ture Le joint de tige 1 a été amené à sa position définitive o son disque 2 presse la bride 8 contre la nervure annulaire 6 du guide-tige 7 Le disque 2 étant en même temps pressé axialement contre le bourrelet d'étanchéité 10, ce bourrelet a été deformé radialement et est maintenant pressé de façon étanche contre le disque 2 dans le sens axial et contre la paroi interne du tube enveloppe 12 dans le sens radial, ce qui assure l'étanchéité statique L'extrémité libre du tube enveloppe 12 a été rabattue ture The rod seal 1 has been brought to its final position o its disc 2 presses the flange 8 against the annular rib 6 of the rod guide 7 The disc 2 being at the same time pressed axially against the sealing bead 10, this bead has been radially deformed and is now pressed tightly against the disc 2 in the axial direction and against the internal wall of the envelope tube 12 in the radial direction, which ensures static sealing The free end of the envelope tube 12 has been turned down

vers l'intérieur.towards the inside.

Pendant le fonctionnement de l'amortisseur, une partie de l'huile de la chambre de travail 16 peut retourner & la chambre d'égalisation 14 à travers la fente annulaire 17 formant le jeu entre la tige de piston et son guide 7, ainsi qu'à travers les passages 18 et 19, en écartant la lèvre d'étanchéité 11 du joint de gaz 5 de la nervure 6 du guide-tige 7 En sens inverse, la lèvre Il empêche le reflux de gaz de la chambre d'égalisation 14 à la chambre During the operation of the shock absorber, part of the oil from the working chamber 16 can return to the equalization chamber 14 through the annular slot 17 forming the clearance between the piston rod and its guide 7, as well as '' through passages 18 and 19, spreading the sealing lip 11 of the gas seal 5 from the rib 6 of the rod guide 7 In the opposite direction, the lip It prevents the back flow of gas from the equalization chamber 14 in the room

de travail 16.working 16.

Claims

CLAIMS l Hydropneumatic shock absorber of the telescopic type with two tubes, in particular to dampen the oscillations of the vehicle body, having an equalization chamber (14) filled with gas delimited between the inner tube or cylinder tube (13) and the casing tube (12), a piston rod (15) which projects outside through a rod guide (7) and is provided with a rod seal (1), as well as a gas seal (5) for sealing the equalization chamber (14) against the loss of gas by exhaust to the outside and an annular space, provided in the top of the rod guide (7), which communicates by passages (18, 19 ) with the equalization chamber (14) and by an annular slot (17), forming the clearance between the piston rod and its guide, with a working chamber (16) filled with oil, characterized in that a second annular space (20) communicating with the equalization chamber (14) is formed between the envelope tube (12) and the rod guide (7), that the gas seal (5) is supported by a first shoulder on the casing tube (12) and by a second shoulder (10) on a disc (2) connected to the rod seal ( 1) and that the gas seal (5) carries a sealing lip (11) applied elastically against a valve seat formed in the second annular space (20).

2 damper according to claim 1, the gas seal (5) has a flange (8) directed towards the piston rod (15) and disposed between the disc (2) and the rod guide (7) for fixing by force action of the gas seal between the disc (2)

the rod seal (1) and the rod guide (7).

3 damper according to claim 2, the flange (8) of which is a metal disc, the part (9) of the gas seal side (5) penetrates at an angle into the second annular space (20), the

gas seal (5) being securely attached to the flange (8), by vulcani-

sation for example.

4 damper according to claim 1 o the first and the second (20) annular space of the rod guide (7) delimit between them, on the rod, an annular rib (6) whose height is oriented in the direction of the axis of the rod seal (1) and in which at least one passage (18) is formed, or several passages

(18) distributed circumferentially on the rib (6).

Shock absorber according to claims 2 and 4 sockets

together and the flange (8) of which is disposed between the front face of the annular rib (6) and the disc (2), which is held

in place by the envelope tube (12).

6 shock absorber according to claim 5 o the disc (2) is held in place by the folding inward of the edge

of the envelope tube (12).

7 damper according to claim 1 o the first shoulder of the gas seal (5) has an outside diameter which is smaller than the inside diameter of the envelope tube (12) and o the second shoulder (10) is made in the form of a bead

annular.