FR2563303A1

FR2563303A1 - Amortisseur telescopique de chocs

Info

Publication number: FR2563303A1
Application number: FR8506370A
Authority: FR
Inventors: Ludwig Axthammer
Original assignee: Fichtel and Sachs AG
Current assignee: ZF Sachs AG
Priority date: 1984-04-21
Filing date: 1985-04-19
Publication date: 1985-10-25
Also published as: GB8509272D0; DE3415080A1; GB2157808A

Abstract

CET AMORTISSEUR EST DU TYPE COMPRENANT UN CYLINDRE 10 UNE TIGE DE PISTON 14 ET UN ENSEMBLE PISTON 16 MOBILE DANS LA CAVITE 12 DANS LAQUELLE IL DELIMITE DEUX CHAMBRES DE TRAVAIL 12A, 12B. L'ENSEMBLE PISTON 16 COMPREND UN ELEMENT PISTON 18, COMPRENANT AU MOINS UN CONDUIT 20 ENTRE LES DEUX CHAMBRES 12A, 12B ET AYANT UNE FACE EXTREMITE 26 PERPENDICULAIRE A L'AXE, LE CONDUIT 20 AYANT AU MOINS UNE SORTIE DEBOUCHANT SUR LA FACE D'EXTREMITE 26, LA SORTIE ETANT COUVERTE AU MOINS EN PARTIE PAR UN ENSEMBLE DISQUE DE VALVE 24, QUI COMPREND UN DISQUE DE VALVE NON PLAN 24A PRESENTANT UNE PREMIERE FACE PRINCIPALE 28 ET UNE DEUXIEME FACE PRINCIPALE 30, ET UNE ZONE CENTRALE 32, UNE ZONE INTERMEDIAIRE 34 ET UNE ZONE PERIPHERIQUE 36, L'ENSEMBLE DISQUE DE VALVE 24 ETANT POUSSE, DANS LA ZONE CENTRALE 32, CONTRE LA FACE D'EXTREMITE 26, LA ZONE PERIPHERIQUE 36 DU DISQUE DE VALVE NON PLAN 24A ETANT POURVUE D'UNE SAILLIE AXIALE 38, DEPASSANT LA PREMIERE FACE PRINCIPALE 28 ET S'ENCLENCHANT AVEC UNE PRESSION S'EXERCANT AXIALEMENT, SUR L'UNE DES FACES D'EXTREMITE AINSI QU'UNE FACE LATERALE D'UN AUTRE DISQUE DE VALVE 24C4.

Description

AMORTISSEUR TELESCOPIQUE DE CHOCS

La présente invention concerne un système de val-

ve pour amortisseur de choc ou absorbeur de vibrations de

type télescopique, disposé entre l'essieu et la carrosse-

rie d'un véhicule. Plus spécialement lorsqu'il s'agit de disques ou de plaques de valves élastiques fixés en position centrale, la courbe caractéristique "dégressive" que l'on souhaite

très souvent ne peut être obtenue qu'au prix d'une construc-

tion coûteuse. Les disques de valve doivent être de confi-

guration plane si possible car cela est beaucoup plus sim-

ple pour la technique de fabrication.

Pour donner aux disques de valve fixés en position centrale la prétension qui est nécessaire, on sait donner à l'extrémité d'un élément de valve ou élément piston une forme conique de manière à donner une tension préalable aux

disques élastiques plans. Ce mode de procéder est très coû-

teux car il faut préserver très précisément la pente de la forme conique et il faut disposer d'un élément de valve dont le cène présente une pente différente chaque fois que

l'on fait varier la tension préalable.

La présente invention a pour premier objet de présenter un système de valve pour amortisseur télescopique qui permette de régler de façon simple la caractéristique

d'amortissement du système.

Son second objet est de permettre la réalisation de ce réglage obtenu facilement en utilisant, au moins pour une grande part, des disques de valves essentiellement plans et/ou des pistons dont l'extrémité est essentiellement

plane.

Un autre objet de l'invention est de présenter un

système de valve qui soit hautement fiable.

Compte tenu des objets ci-dessus mentionnés, 1' amortisseur est composé d'un cylindre possédant un axe et définissant une cavité en son intérieur. Une tige de piston se déplace à l'intérieur et à l'extérieur de la cavité. Un piston est fixé sur la tige de piston dans la cavité et il

définit deux chambres de travail à l'intérieur de la cavité.

L'ensemble piston comprend un élément piston. L'élément pis-

ton comprend au moins un conduit entre les chambres de tra-

vail. L'élément piston présente au moins une face en bout, essentiellement perpendiculaire à l'axe. Le conduit a un orifice au moins qui débouche dans cette face.- L'orifice de sortie est, en partie au moins, couvert par un ensemble disque de valve. L'ensemble disque de valve comprend un disque de valve non plan qui présente une première face principale et une deuxième face principale. Le disque de

valve non plan comporte une zone centrale, une zone inter-

médiaire et une zone périphérique. L'ensemble disque de la zone centrale est poussé vers la face en bout. La partie périphérique du disque de valve non plan comporte au moins

une saillie axiale qui dépasse la première face principale.

Cette saillie enclenche, sous pression axiale, soit la face

en bout de l'élément piston soit la face latérale d'un au-

tre disque.

Le disque de valve non plan a pour fonction es-

sentielle de faire varier la tension préalable d'autres dis-

ques de valve. Par conséquent, ce disque de valve non plan peut être réalisé en un matériau quelconque, par exemple, en matière plastique,et il n'est pas nécessaire qu'il ait des caractéristiques élastiques en soi. Cependant, il est particulièrement intéressant d'adopter un disque de valve élastique en soi de sorte que l'ensemble disque de valve

qui est composé du disque de valve non plan et d'autres dis-

que de valve puisse être construit avec une faible dimen-

sion axiale pour une tension préalable donnée.

Selon une autre forme de l'invention, le disque de valve non plan est plat avant son montage et la saillie est obtenue sur son diamètre extérieur par un bourrelet annulaire. Dans ce cas, le bourrelet est façonné de manière simple par emboutissage du disque, par exemple de manière à donner une zone recourbée. D'autre part, on peut sans difficulté obtenir une saillie en utilisant une bague rendue solidaire du disque de valve non plan. Le disque de valve

non plan peut être fabriqué aussi en matière plastique syn-

thétique. Si l'on a recours à des dispositions multiples entre le disque de valve non plan et les autres disques de valve élastiques, on peut obtenir aisément différentes cour bes caractéristiques de force d'amortissement. C'est ainsi

que, selon l'invention, il est facile de disposer le dis-

que de valve non plan de sorte qu'il vienne buter sur l'une

des faces de l'élément piston ou encore de le disposer en-

tre d'autres disques de valve ou sections de disques de val-

ve.

On a également une grande liberté en ce qui con-

cerne la configuration du disque de valve non plan. C'est ainsi que ce disque peut comporter plusieurs saillies ou

protubérances sous forme de taquets sur le diamètre exté-

rieur. Il peut être intéressant aussi que ce disque non plan

comporte des perçages ou perforations.

Selon une autre forme de l'invention, le disque non plan est constitué par un ressort à lames à fixation centrale, muni d'une multiplicité de branches. Ces branches sont adaptées au diamètre du disque de valve voisin sur lequel agit le ressort à lames. Ces branches comportent des

saillies ou des protubérances.

Selon une autre forme de l'invention, le disque

de valve non plan est disposé entre d'autres disques de val-

ve et, par la face butée de sa saillie ou protubérance, il

s'enclenche avec l'un de ces autres disques de valve.

Selon une autre forme de l'invention, un disque

de valve élastique est disposé dans un espace interne défi-

ni par le disque de valve non plan.

Les caractéristiques de l'invention sont expli-

quées de façon plus détaillée ci-après en référence aux formes de réalisation représentées sur le dessin: Figure 1 représente un ensemble valve et élément

piston dans lequel les disques de valve reçoivent une com-

pression préalable pour amortissement à l'extension et à la rétraction. (Il y a amortissement à l'extension lorsque

la tige de piston se déplace en sortant du cylindre, amor-

tissement à la rétraction lorsque la tige de piston se meut en rentrant dans le cylindre); Figure la est une vue de détail d'un des disques de valve à savoir le disque de vanne non plan, vu en coupe diamétrale;

Figure 2 représente un élément piston pour amor-

tisseur avec disques de valve avec tension préalable pour amortissement à l'extension; Figure 3 représente une forme de réalisation

selon laquelle le disque valve non plan pourvu d'une sail-

lie vient buter sur une face de butée ménagée sur la face d'extrémité de l'élément piston; Figure 4 représente un disque de valve non plan comportant deux saillies en forme de taquet; Figure 5 représente un disque de valve non plan comportant trois saillies en forme de taquet réparties régulièrement sur la circonférence; Figure 6 représente un ressort à lames à montage central avec saillies en forme de taquet disposées sur les extrémités du ressort à lames; Figure 7 représente un ressort à lames à trois branches présentant des saillies sous forme de taquets aux extrémités; Figure 8 représente un disque de vanne non plan

possédant une multiplicité de perforations.

Dans la figure 1, on représente un cylindre (10) dans lequel est défini une cavité (12). Une tige de piston

(14) est coaxiale avec le cylindre (10). Cette tige de pis-

ton (14) traverse un ensemble guidage et étanchéité de ti-

ge de piston à l'extrémité supérieure du cylindre (10)

(non représenté). La tige de piston (14) est liée à l'inté-

rieur de la cavité (12) avec un ensemble piston (16) qui divise la cavité (12) en deux chambres de travail (12a) et (12b). La chambre (12a) monte jusqu'à l'ensemble guidage et étanchéité de la tige de piston, la chambre de travail

(12b) descend jusqu'au bas du cylindre (10)(non représenté).

L'ensemble piston (16) comprend un élément piston (18). L'élément piston (18) est muni de deux conduits ou

alésages (20) et (22).

Le conduit (20) sert pour l'amortissement à l'ex-

tension, c'est-à-dire lorsque la tige de piston (14) remonte

sur la figure 1, de sorte que le fluide, et plus spéciale-

ment le liquide contenu dans la chambre de travail (12a) s'écoule dans la chambre de travail (12b). L'alésage (22) sert pour l'amortissement à la rétraction, c'est-à-dire

lorsque la tige de piston (14) descend selon la représenta-

tion de la figure 1, de manière que le liquide s'écoule de la chambre (12b) dans la chambre (12a). Une valve d'amortissement est associée à l'alésage (20).. Cette valve d'amortissement comprend un empilage de disques de valves (24a, 24b, 24cl, 24c2, 24c3 et 24c4). Le disque de valve (24b) peut être considéré comme formant un ensemble primaire de disques de valves partiels. Les disques (24cl) à (24c4) peuvent être considérés comme formant un ensemble secondaire de disques partiels. Le disque de valve (24a)

est un disque non plan dont une description plus approfon-

die est donnée ci-après. La valve d'amortissement (24) peut

être aussi considérée comme ensemble disque de valve. L'élé-

ment piston (18) est pourvu d'une face d'extrémité (26) qui est essentiellement plane et perpendiculaire à l'axe de la tige de piston (14) . Le disque de valve (24b) est en contact avec la face extrémité (26). Tous les disques de valve (24b)

et (24cl) à (24c4) sont plans lorsqu'ils ne sont pas montés.

Ces disques de valve (24b) et (24cl) à (24c4) sont faits d'une matière élastique, plus particulièrement d'acier. Le disque de valve non plan (24a) comprend une première face principale (28) et une seconde face principale (30). Dans le sens radial, on reconnaît une zone centrale (32), une zone intermédiaire (34) et une zone périphérique (36). La zone périphérique (36) est pourvue d'une saillie (38) qui

dépasse la première face principale (28) et elle est défi-

nie par une déformation coudée présentant un bord extérieur (40). Les disques de valve (24a, 24b) et (24cl à 24c4) sont

repoussés vers la face d'extrémité (26) dans la partie cen-

trale (32) par un écrou (42). La déformation (38) détermine la valeur de la tension préalable à laquelle les disques de valve (24cl à 24c4) sont soumis. La tension à laquelle les disques de valve (24cl à 24c4)-sont soumis est transmise par le disque non plan (24a) sur le disque (24b) de telle

sorte que le disque (24b) est décentré par rapport à l'ex-

trémité (26). Le disque de valve non plan (24a) est plan

dans ses parties centrale et intermédiaire et non plan uni-

quement par suite de la déformation coudée que l'on peut fa-

cilement produire par étampage ou emboutissage profond.

Les alésages (20) ne sont pas entièrement cou-

verts par le disque de valve (24b) de sorte qu'une section

de pré-ouverture se trouve définie entre le périmètre ex-

térieur du disque de valve (24b) et les bords extérieurs,

dans le sens radial, de l'alésage ou des alésages (20).

Ce n'est que lorsqu'une force supérieure à la force de tension préalable produite par le disque de valve non plan (24a) est exercée par le milieu amortisseur sur le disque de valve (24b) que celui-ci est soulevé et qu'ainsi

la section de passage est augmentée en fonction de la pres-

sion. La tension préalable avec laquelle le disque de val-

ve (24b) est poussé contre l'extrémité (26) de l'élément piston (18) peut être obtenue soit par le nombre de disques

de ressorts (24cl à 24c4) ou par la valeur de la déforma-

tion axiale de la saillie coudée (38).

La construction et le mode de fonctionnement de

la valve d'amortissement supérieure qui travaille conjointe-

ment avec les alésages (22) et sert à l'amortissement en compression, correspond en substance à ce qui est décrit plus haut, avec la différence que la valve d'amortissement

à la compression ou rétraction est efficace lors du mou-

vement de descente de la tige de piston (14) dans le cylin-

dre (10).

La forme de réalisation donnée sur la figure 2 diffère de celle de la figure 1 essentiellement en ce que l'élément piston (118) est pourvu d'alésages en direction oblique (120) et (122). Les pièces analogues sont repérées par les mêmes chiffres de référence que ceux de la figure 1, mais augmentés de 100. Ces alésages (120) et (122) ouvrent chacun dans un conduit annulaire (144) ou (146), lesquels sont recouverts par les disques valve correspondants. Pour donner la zone de section de pré- ouverture, le disque de valve (124bl) est pourvu d'ouvertures (148). Dans cette réalisation aussi, tous les disques de valve sont comprimés en la partie centrale par l'écrou (142) contre l'extrémité (126) et la tension préalable dépend du degré de coudage

axial du disque non plan (124a).

Sur la figure 3, les pièces analogues sont dési-

gnées par les mêmes chiffres de référence que dans la fi-

gure 1, mais augmentés de 200. Selon la figure 3, le disque de valve non plan fixé en sa partie centrale (224a) est monté de telle sorte qu'il bute sur l'extrémité (226) par le bord radial extérieur (240) de la déformation coudée (238). De cette façon, le disque valve non plan (224a)

forme une chambre annulaire (250) qui reçoit le disque pri-

maire partiel (224bl, 224b2) comprenant au moins un disque

de valve. Les disques de valve (224cl à 224c3) qui flé-

chissent sous l'action de l'écrou (242) à l'installation de l'élément piston (218) appuient sur la deuxième face

principale (230) du disque de valve non plan (224a) de ma-

nière que l'extrémité (240) de la déformation coudée est décentrée par rapport à l'extrémité (226) de l'élément piston (218). Cette forme de réalisation de l'invention fait qu'il est possible de diviser l'empilage des disques de valve en deux ensembles partiels (224b1, 224b2), qui touchent l'extrémité (226) sans tension préalable et se trouvent dans la chambre annulaire (250), et un ensemble partiel décentré, soumis à tension préalable (224cl à 224c3) porté par le bord extérieur radial (240) du disque (224a) sur l'extrémité (226) d'un élément piston (218). Cette forme

de réalisation convient particulièrement bien quand on sou-

haite un confort poussé, de sorte que l'on demande un amor-

tissement doux dans le cas de mouvements faibles et de

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faibles vitesses de piston, tandis que, dans le cas de char-

ges à fortes vibrations, il doit y avoir une ouverture sous

une force de tension préalable élevée.

Dans les figures 4 à 8, on représente des formes intéressantes de réalisation de disque de valve non plan, (424a, 524a, 624a, 724a). Les pièces qui sont analogues sont identifiées par les mêmes chiffres de référence que dans la figure 1, augmentés de 300, 400, 500, 600 et 700 selon le cas. Selon les figures 4 et 5, le disque non plan (324, 424) est pourvu de deux et de trois saillies, (338 et 438), réalisées sous forme de taquet. Les figures 6 et 7 représentent des disques de valve non plans, sous forme

de ressort à lames (524a et 624a) dont les branches compor-

tent également des millies (538 et 638) en forme de taquets, sur leurs extrémités. En figure 8, le disque non plan est pourvu de saillies (738) en forme de taquets ainsi que des

perforations(752) qui, dans le cas présent,, sont des por-

tions circulaires découpées par poinçonnage. Les disques

de valve non plans fixés en partie centrale, selon les fi-

gures 4 à 8 sont montés, de préférence, dans la position représentée sur les figures 1 et 2. Les surfaces de butée

formées par les saillies en forme de taquets viennent por-

ter sur le-disque de valve (24c4 et 124c2).

Tandis qu'il a été représenté ici et décrit de façon détaillée une forme de réalisation spécifique de

l'invention, dans le but d'illustrer l'application des prin-

cipes de l'invention, on comprendra qu'il est possible de réaliser l'invention d'une autre façon sans toutefois

s'écarter de ces principes.

Claims

REVENDICATIONS

1- Amortisseur télescopique de choc comprenant: un cylindre (10) avec un axe et définissant une cavité (12) en son intérieur, une tige de piston (14) se mouvant à l'intérieur et à l'extérieur de la cavité (12), et un ensemble piston (16) fixé à la tige de piston (14) dans la cavité (12) et délimitant deux chambres de travail (12a, 12b) dans la cavité (12) caractérisé en ce que l'ensemble piston (16) comprend un élément piston (18), l'élément:piston (18) comprenant au moins un conduit (20) entre les deux chambres de travail (12a, 12b), l'élément

piston (18) ayant une face extrémité (26) au moins substan-

tiellement perpendiculaire à l'axe, le conduit (20) ayant au moins une sortie débouchant sur la face d'extrémité (26), la sortie étant couverte au moins en partie par un ensemble

disque de valve (24), l'ensemble disque de valve (24) com-

prenant un disque de valve non plan (24a) présentant une

première face principale (28) et une deuxième face princi-

pale (30), le disque de valve non plan (24a) ayant une zone centrale (32), une zone intermédiaire (34) et une zone périphérique (36), l'ensemble disque de valve (24) étant

poussé, dans la zone centrale (32) contre la face d'extré-

mité (26), la zone périphérique (36) du disque de valve non plan (24a) étant pourvue d'au moins une saillie axiale (38) dépassant la première face principale (28), la saillie axiale (38) s'enclenchant avec une pression s'exerçant axialement, sur l'une des faces d'extrémité ainsi qu'une

face latérale d'un autre disque de valve (24c4).

2- Amortisseur télescopique selon la revendica-

tion 1, caractérisé en ce que la saillie axiale (38) est définie par la déformation du matériau constituant le disque

de valve non plan (24a).

3- Amortisseur télescopique selon la revendica-

tion 2, caractérisé en ce que la saillie (38) est substan-

tiellement coudée lorsqu'on la regarde selon le plan d'une

section contenant l'axe, la déformation coudée (38) présen-

tant une partie extrémité radiale extérieur (40) qui s'en-

clenche sur l'une des faces d'extrémité ainsi que la face

latérale d'un autre disque de valve (24c4).-

4- Amortisseur télescopique selon l'une quelcon-

que des revendications 1 à 3, caractérisé en ce quele

disque de valve non plan (24a) a sa deuxième face principa-

le (30) en contact avec l'une des faces extrémité et un ensemble disque de valve primaire partiel (24b) adjacent

à la face d'extrémité (26) et dont la saillie (38) s'enclen-

che avec un ensemble disque de valve secondaire partiel

(24cl à24c4) éloigné de la face extrémité (26).

- Amortisseur télescopique selon l'une quelcon-

que des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le

disque de valve non plan (224a) présente une saillie (238) qui s'enclenche avec la face d'extrémité (226), sa face primaire principale (228) s'enclenchant avec l'une des faces d'extrémité et un ensemble disque de valve primaire partiel

(224bl, 224b2) voisin de la face d'extrémité (226).

6- Amortisseur télescopique selon la revendica-

tion 5 caractérisé en ce que le disque de valve non plan

a sa seconde face principale (230) en contact avec un en-

semble disque de valve partiel (224cl, 224c3) éloigné de

l'extrémité (226).

7- Amortisseur télescopique selon l'une quelcon-

que des revendications i à 6, caractérisé ence que le dis-

que de valve non plan (24a) est fabriqué en un matériau

élastique, tel que l'acier.

8- Amortisseur télescopique selon l'une quelcon-

que des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le

disque de valve non plan (324a) comportent une multiplicité

de saillies (338) réparties sur sa zone périphérique.

9- Amortisseur télescopique selon l'une quelcon-

que des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le

disque non plan (24a) présente une zone périphérique subs-

tantiellement circulaire (36), la déformation (38) s'éten-

dant substantiellement sur toute la longueur périphérique

de la zone périphérique (36).

- Amortisseur télescopique selon l'une quelcon-

que des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le dis-

que de valve non plan (524a) présente une configuration

de bandes diagonales.

11- Amortisseur télescopique selon l'une quelcon-

que des revendicatiorsl à 8, caractérisé en ce que le dis-

que de valve nonplan (624a) présente une configuration

en forme d'étoile.

12- Amortisseur télescopique selon l'une quelcon-

que des revendications i à 11, caractérisé en ce que le dis-

que de valve non plan (724a) comporte une multiplicité de

perforations (752) dans sa zone intermédiaire.

13- Amortisseur télescopique selon l'une quelcon-

que des revendications 1, 5, 6, 7, 9, caractérisé en ce

que le disque de valve non plan (224a) présente une zone

périphérique circulaire avec saillie coudée (238) qui s'é-

tend substantiellement sur toute la longueur de la circonfé-

rence de la zone périphérique, la saillie coudée (238) étant décentrée pour entrer en contact avec la face d'extrémité

(226) de l'élément piston (218), la zone centrale du dis-

que valve non plan (224a) étant en contact avec un disque de valve primaire partiel (224bl, 224b2), voisin de la face d'extrémité (226) de l'élément piston (218) et le disque primaire partiel(224b1, 224b2) étant logé à l'intérieur d'

une chambre annulaire (250) définie entre la face d'extré-

mité (226) et le disque valve non plan (224a).

14- Amortisseur télescopique selon l'une quelcon-

que des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que l'en-

semble disque de valve comprend -lorsqu'on le considère non monté- des disques de valve substantiellement plans (24b, 24cl, 24c4), à l'exception du disque non plan (24a)

le disque de valve non plan (24a) étant lui aussi substan-

tiellement plan, à l'exception de la saillie axiale (38).

- Amortisseur télescopique selon l'une quelcon-

que des revendications 1 à 14, caractérisé en ce que la

face d'extrémité (26) est substantiellement plane.