FR2694613A1 - Amortisseur notamment pour véhicule automobile. - Google Patents
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Abstract
a) Amortisseur notamment pour véhicule automobile. b) Amortisseur caractérisé par une liaison (50) surveillée par une soupape anti-retour (43), liaison par laquelle le fluide sous pression peut passer de la seconde chambre de travail (22) à travers l'installation de soupape (40) dans la première chambre de travail (21) ou de la chambre d'accumulation (30) dans la première chambre de travail (21).
Description
"Amortisseur notamment pour véhicule automobile" La présente invention
concerne un amortisseur notamment pour véhicules automobiles, pour influencer un mouvement relatif de deux masses mobiles l'une par rapport à l'autre, comprenant un cylindre contenant un fluide sous pression, une tige de piston et un piston subdivisant l'intérieur du cylindre en une première chambre de travail et une seconde chambre de travail, le cylindre étant couplé à l'une des deux masses, le piston étant logé coulissant axialement à l'intérieur du cylindre et l'autre des deux masses étant couplé à la tige de piston traversant la première chambre de travail, ainsi qu'une chambre d'accumulation reliée par une installation à soupape ( 40) à la seconde chambre de travail et une installation à soupape de commande 36 réglable qui permet de relier l'une à l'autre les deux chambres de travail On connaît des amortisseurs dont le cylindre est traversé par une tige de piston portant un piston coulissant axialement dans un cylindre pour y délimiter une chambre de travail supérieure et une chambre de travail inférieure De plus dans cet amortisseur il y a une chambre d'accumulation partiellement remplie de gaz Le piston est équipé d'une soupape d'amortissement en traction et d'une soupape anti-retour La chambre
d'accumulation est reliée par une autre soupape anti-
retour et par une soupape d'amortissement de pression à la seconde chambre de travail, opposée à celle traversée par la tige de piston Dans la course d'allongement ou de sortie, la soupape anti-retour du piston est fermée et le volume de fluide refoulé de la première chambre de travail passe à travers l'organe d'étranglement d'amortissement en traction dans la seconde chambre de travail; en même temps du fluide sous pression peut passer de la chambre d'accumulation à travers la seconde soupape anti-retour dans la seconde chambre de travail Pendant cette course de rentrée, la seconde soupape anti-retour entre la seconde chambre de travail et la chambre d'accumulation est fermée et le volume de fluide refoulé par la tige de piston passe à travers la soupape d'amortissement de pression dans la chambre d'accumulation En même temps du fluide sous pression peut passer à travers la première soupape anti-retour du piston de la seconde
chambre de travail dans la première chambre de travail.
Pendant la course de sortie, l'organe d'étranglement de l'amortissement en traction du piston détermine les caractéristiques d'amortissement de l'amortisseur et pendant la course de rentrée ces caractéristiques sont définies par la soupape d'amortissement de pression reliée au cylindre Un tel amortisseur connu est usuellement appelé amortisseur à deux tubes Un tel amortisseur est par exemple représenté dans l'ouvrage de Reimpell "Fahrwerktechnik: Stoi 3 dâmpfer", lère
édition de 1983, Vogel-Buchverlag W rzburg, page 22.
On utilise de préférence un tel amortisseur comme amortisseur passif c'est-à-dire non commandé Si par contre on veut commander les caractéristiques d'amortissement de cet amortisseur, on a l'inconvénient que la soupape d'amortissement en traction responsable pour la course de sortie soit prévue dans le piston et que la soupape d'amortissement en compression responsable pour la course de rentrée soit prévue dans
le cylindre En effet l'inconvénient est d'avoir à.
placer des lignes électriques reliées aux deux soupapes Or comme le piston ou la tige de piston se déplace par rapport au cylindre, il n'est pas possible de simplement mettre en place des conducteurs électriques ou si cela se fait, la possibilité de commande sera rapidement en panne par défection de ces
conducteurs électriques.
Pour remédier au problème évoqué ci-dessus on a cherché de déplacer dans le piston la soupape responsable pour la course de rentrée et celle responsable pour la course de sortie Un tel
amortisseur est décrit dans le document DE-A-32 46 697.
Cet amortisseur n' offre toutefois que des possibilités d'utilisation limitées car cet amortisseur ne permet pas une modification intéressante, sans problème de la force d'amortissement Dans le cas o pour cet amortisseur, au cours de la course de rentrée, l'amortissement devient trop important, une quantité trop importante de fluide comprimé est refoulée de la chambre de travail intérieure dont le volume diminue à travers un perçage vers la chambre d'accumulation et une quantité insuffisante de fluide sous pression arrive dans la chambre de travail, annulaire, supérieure, de sorte que la pression chute très fortement dans cette chambre de travail supérieure et y fait mousser le fluide comprimé c'est-à -dire que des bulles de gaz peuvent s'échapper du fluide Cela est notamment très désagréable car au début d'une course d'extension ou course de sortie, ce volume créé par le dégazage, s'affaisse avant que l'amortissement ne puisse produire La caractéristique d'amortissement maximal réglable pour la course de rentrée de cet
amortisseur est très limitée.
Il existe en outre un amortisseur qui sert à éviter le dégazage ou le foisonnement (formation de mousse) pendant la course de rentrée dans la chambre de travail correspondant à la tige Un tel amortisseur est représenté dans le document DE-A-33 03 293 et dans le brevet US-A-45 61 524 appartenant à la même famille de brevet Cet amortisseur nécessite toutefois une mise en
oeuvre constructive importante ce qui le rend coûteux.
A cela s'ajoute que cet amortisseur nécessite un tiroir de commande supplémentaire au niveau du fond; ce tiroir doit être ajusté de manière très précise et même pour le plus petit défaut de fabrication et/ou en cas de fluide encrassé, il a tendance à gripper Le tiroir de commande supplémentaire se trouve entre la chambre de travail du côté du fond et la chambre d'accumulation Dans cet amortisseur, pendant la course de rentrée, le fluide sous pression doit pouvoir passer de la chambre d'accumulation vers la chambre de travail supérieure entourant la tige de piston Pendant une
course de sortie le chemin inverse doit être fermé.
Pour commander cela il faut que le tiroir de commande supplémentaire soit prévu dans la zone du fond du
cylindre.
La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et concerne à cet effet un amortisseur correspondant au type décrit ci-dessus caractérisé par une liaison surveillée par une soupape anti-retour, liaison par laquelle le fluide sous pression peut passer de la seconde chambre de travail à travers l'installation de soupape dans la première chambre de travail ou de la chambre d'accumulation dans la première chambre de travail L'amortisseur selon l'invention offre l'avantage d'éviter toute formation de mousse dans le fluide sous pression ou un dégazage du gaz dissous dans le fluide sous pression et cela avec des moyens constructifs simples et fiables. Suivant une autre caractéristique de l'invention, le cylindre possède une extrémité correspondant au fond, opposée à la tige de piston et l'installation à soupape est prévue au niveau de cette
extrémité.
Suivant une autre caractéristique de l'invention l'installation à soupape est conçue de façon à permettre un passage pratiquement non étranglé de la chambre d'accumulation vers la seconde chambre de travail, l'écoulement du fluide sous pression étant par contre étranglé au niveau de l'installation à soupape lors de son passage de la seconde chambre de travail
vers la chambre d'accumulation.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, la liaison est constituée par deux enveloppes tubulaires, cylindriques engagées l'une dans
l' autre.
Suivant une autre caractéristique de l'invention les deux enveloppes tubulaires sont disposées l'une par rapport à l'autre avec un
écartement radial différent.
Suivant une autre caractéristique de l'invention la liaison est réalisée sous la forme de chambre intermédiaire entourant les chambres de
travail.
L'amortisseur selon l'invention permet avantageusement le montage dans le piston d'une installation à soupape de commande agissant à la fois pendant la course de rentrée et pendant la course de sortie, sans que ce moyen engendre le risque d'un
foisonnement du fluide sous pression.
Le fluide sous pression peut passer de la seconde chambre de travail à travers l'installation de soupape dans la liaison allant vers la première chambre de travail Pendant une course de rentrée, le volume refoulé par la tige de piston arrive dans la chambre d'accumulation. L'installation d'étranglement que doit traverser le fluide sous pression lorsqu'il passe de l'installation à soupape dans la chambre d'accumulation, assure une augmentation de la pression dans la liaison ce qui présente l'avantage que le fluide sous pression arrive par la liaison avec une pression légèrement augmentée dans la première chambre de travail Ainsi même si la section de la liaison est de faible dimension on évite tout foisonnement du
fluide sous pression.
Si on l'on dérive le fluide sous pression traversant l'installation d'étranglement non pas au début de la liaison mais dans une position intermédiaire, cela se traduit par la mise en ouvre de moyens réduits et à l'étranglement faible du fluide sous pression garantissant l'augmentation de la pression du fluide allant vers la première chambre de
travail à travers la liaison.
On peut également monter l'enveloppe tubulaire intérieure qui reçoit les deux chambres de travail, à une certaine distance d'une seconde enveloppe tubulaire et de faire passer la liaison à travers la chambre intermédiaire formée entre les deux enveloppes tubulaires Cela présente l'avantage d'une fabrication simple et de façon avantageuse la liaison n'augmente que de manière négligeable l'encombrement de
l'amortisseur.
Si l'on considère l'écartement des deux enveloppes tubulaires suivant leur section, avec un écartement radial différent, pour une même section libre entre les deux enveloppes tubulaires on arrive avantageusement à une faible perte de charge pour le
fluide sous pression traversant la liaison.
La présente invention sera décrite de manière plus détaillée à l'aide des différents exemples de réalisation représentés schématiquement dans les dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue en coupe
premier exemple de réalisation.
la figure 2 est une vue en coupe
second exemple de réalisation.
la figure 3 est une vue en coupe
troisième exemple de réalisation.
la figure 4 est une vue en coupe
quatrième exemple de réalisation.
la figure 5 est une vue en coupe
cinquième exemple de réalisation.
la figure 6 est une vue en coupe
sixième exemple de réalisation.
partielle partielle partielle partielle partielle partielle Un amortisseur selon l'invention s'utilise toujours pour influencer le mouvement relatif de deux masses mobiles l'une par rapport à l'autre, lorsque
cette influence doit pouvoir se commander.
L'amortisseur s'applique notamment à des véhicules automobiles pour influencer le support de roues entre
la carrosserie du véhicule et la roue.
Les figures 1 à 4 montrent les caractéristiques principales de l'invention Pour permettre une représentation à une échelle aussi grande que possible dans un emplacement limité, on a raccourci les différents volumes intermédiaires à l'intérieur de l'amortisseur En particulier la course de d'un d'un d'un d'un d'un d'un l'amortisseur peut être beaucoup plus grande par rapport à son diamètre que cela n'apparaît aux figures 1 à 4 De même, pour pouvoir représenter les caractéristiques principales de l'invention à une échelle aussi grande que possible, les figures 1 à 4 et 6 ne montrent chaque fois que la moitié gauche de l'amortisseur Il est évident pour le spécialiste d'imaginer l'autre moitié complémentaire de l'amortisseur. La figure 1 montre un cylindre 2 d'un amortisseur Le cylindre 2 se compose d'une chemise intérieure 4 et d'une chemise intermédiaire 6 et d'une chemise extérieure 8 ainsi que d'une extrémité 10 située du côté de la tige et d'une extrémité 12 correspondant au fond A l'intérieur de la chemise intérieure 4 du cylindre 2, il y a un volume intérieur formé entre les deux extrémités 10, 12 Un piston 14 coulisse axialement dans le volume intérieur de l'enveloppe tubulaire intérieure 4 Le piston 14 est relié à une tige de piston 16 La tige de piston 16 traverse l'extrémité 10 située du côté de la tige et sort du volume intérieur du cylindre 2 Dans la zone de l'extrémité opposée au piston 14, la tige de piston 16 est reliée à une première masse 18 Le cylindre 2 est couplé ou relié à la seconde masse 19 La première masse 18 correspond par exemple à la carrosserie du véhicule et la seconde masse 19 correspond par exemple à un support de roues comme par exemple un essieu
portant la roue non représentée.
Le piston 14 subdivise le volume intérieur du cylindre 2 en une première chambre de travail 21 et une seconde chambre de travail 22 La première chambre de travail 21 se situe entre l'extrémité 10 du côté de la tige et le piston 14; cette première chambre est traversée par la tige de piston 16 La seconde chambre de travail 22 se trouve entre le piston 14 et l'extrémité 12 correspondant au fond Un joint 24 est prévu entre l'extrémité 10 du côté de la tige et la tige de piston 16 assure l'étanchéité de la première chambre de travail 21 vis-à-vis de l'extérieur Un élément de guidage 26 prévu sur la périphérie extérieure du piston 14 assure l'étanchéité entre le piston 14 et le cylindre 2 en évitant que les fluides sous pression ne puissent s'échanger entre les deux chambres de travail 21 et 22 à travers un éventuel intervalle subsistant entre le piston 14 et la chemise
4 du cylindre 2.
Les chemises 4, 6, 8 ont la forme d'éléments tubulaires cylindriques de section circulaire Chacune de ces chemises 4, 6, 8 s'étend entre les deux extrémités 10, 12 en étant fixée de manière étanche en pression au niveau des deux extrémités 10, 12 Les trois chemises sont imbriquées et le diamètre intérieur et le diamètre extérieur de ces trois chemises 4, 6, 8 sont dimensionnés pour laisser un intervalle intermédiaire 28 entre la chemise intérieure 4 et la chemise intermédiaire 6 ainsi qu'une chambre d'accumulation 30 entre la chemise intermédiaire 6 et
la chemise extérieure 8.
Les chambres de travail 21, 22 contiennent un
fluide sous pression qui est de préférence de l'huile.
La chambre d'accumulation 30 est en partie remplie par le fluide sous pression et en partie par un gaz Entre le fluide sous pression et le gaz il se forme une surface supérieure de liquide 31 Comme variante aux exemples de réalisation représentés on peut également séparer le gaz et le fluide sous pression par une
membrane ou par exemple par un piston séparateur.
Le gaz de la chambre d'accumulation 30 est de
préférence précontraint.
Au niveau de la première masse 18 il y a une installation de commande 32 Une ligne de commande 34 traverse la tige de piston 16 pour aller à une installation de commande de soupape 36 prévue au niveau du piston 14 Un passage de commande 38 traverse le piston 14 et débouche d'un côté dans la première chambre de travail et de l'autre côté dans la seconde chambre de travail 22 L'installation de commande de soupape 36 se trouve sur le tracé du passage de
commande 38.
L'installation de commande 32 est par exemple un circuit électronique et l'installation de commande 34 est par exemple une ligne électrique En fonction de capteurs non représentés ou en fonction de valeurs de consignes introduits ou encore d'un programme introduit, l'installation de commande 32 peut transmettre des signaux de commande à l'installation de commande de soupape 36 par l'intermédiaire de la ligne de commande 34 Ces signaux de commande permettent de régler l'installation de commande de soupape 36 En fonction de ce réglage, le fluide sous pression qui sort de la première chambre de travail 21 par le passage de commande 38 pour aller dans la seconde chambre de travail 22 est plus ou moins fortement étranglé Le fluide sous pression qui passe également de la seconde chambre de travail 22 dans la première chambre de travail 21 est plus ou moins fortement étranglé suivant les signaux de commande, par l'intermédiaire de l'installation de commande de soupape 36 L'installation de commande de soupape 36 peut être conçue pour que le fluide sous pression qui traverse le passage de commande 38 soit étranglé suivant la même intensité dans les deux directions et qu'un réglage de l'étranglement dans une direction se traduise par un réglage de l'étranglement de même il valeur dans l'autre direction L'installation de commande de soupape 36 peut également être conçue pour permettre un étranglement indépendant de l'écoulement du fluide sous pression à travers le passage de commande 38 dans les deux directions, en permettant un
réglage indépendant pour les deux directions.
Au niveau de l'extrémité 12 du fond du
cylindre 2 il est prévu une installation à soupape 40.
Cette installation comprend par exemple une soupape anti-retour 41 et une soupape 42 Au niveau de l'extrémité 10 du cylindre 2 correspondant à la tige il est prévu une soupape ou clapet anti-retour 43 Dans le cas de l'amortisseur selon le présent exemple il y a une liaison 50 Un passage 46 ou 46 a, 46 b relie l'installation de soupape 40 à la seconde chambre de travail 22 Comme dans l'exemple de réalisation représenté, le passage comprend deux canaux parallèles,
ce passage est référencé 46 a, 46 b dans le dessin.
L'autre passage 47 conduit l'installation de soupape 40 dans le volume intermédiaire 28; un autre passage 48 relie l'installation de soupape 40 et la chambre d'accumulation 30 Dans l'exemple de réalisation représenté, les passages 47, 48 sont conçus pour qu'une partie de leur trajet corresponde à un canal commun Un passage 49 conduit du volume intermédiaire 28 dans la première chambre de travail 21 La soupape anti-retour
43 se trouve dans ce passage 49 (figure 2).
Partant de la seconde chambre de travail 22 la liaison 50 conduit à travers l'installation à soupape 40, le passage 47, le volume intermédiaire 22, le passage 49 et la soupape anti-retour 43 dans la première chambre de travail 21 La soupape anti-retour 43 est disposée dans la liaison 50 pour que le fluide sous pression ne soit pratiquement pas étranglé par la soupape anti-retour 43 lorsqu'il passe dans la première
chambre de travail 21; toutefois la soupape anti-
retour 43 interdit pratiquement tout échappement du fluide sous pression de la première chambre de travail 21 à travers la liaison 50 Les faibles fuites dans le sens du blocage à travers la soupape anti- retour 43 ne sont pas gênantes pour le fonctionnement de l'amortisseur ce qui permet d'utiliser une soupape
anti-retour 43 très simple.
L'installation à soupape 40 est conçue pour que le fluide sous pression soit étranglé ou précontraint d'une manière prédéterminée lorsqu'il s'écoule dans la direction de la seconde chambre de travail 22 à travers l'installation à soupape 40; toutefois cette installation 40 permet un écoulement pratiquement sans étranglement du fluide sous pression de la chambre d'accumulation 30 dans la seconde chambre
de travail 22.
Dans l'exemple de réalisation représenté à la figure 1, l'installation à soupape 40 se compose de la soupape anti-retour 41 et de la soupape 42 Cela ne correspond qu'à un exemple choisi notamment pour rendre le dessin aussi clair que possible On pourrait tout aussi bien combiner la soupape anti-retour 41 et la soupape 42 dans un seul élément A titre d'exemple on pourrait utiliser pour cela une soupape dite à clapet qui peut être contournée pratiquement sans étranglement dans le fluide sous pression, dans une direction alors que dans l'autre sens d'écoulement cet organe étrangle le fluide sous pression suivant une amplitude prédéterminée Le spécialiste connaît de tels organes
ce qui rend inutile toute description détaillée de la
soupape ou du clapet.
Pendant une course de rentrée, désignée le cas échéant de course sous pression, les deux masses 18, 19 se rapprochent Dans le cas d'une course des battements, appelée le cas échéant course en extension ou de sortie, les deux masses 18, 19 ont tendance à s'écarter. Lorsque l'amortisseur exécute une course de rentrée, la tige de piston 16 pénètre de plus en plus dans le cylindre 2 ce qui augmente le volume de la première chambre de travail 21 et diminue le volume de la seconde chambre de travail 22 Comme pendant la course de rentrée, la tige de piston 16 pénètre à l'intérieur du cylindre 2, le volume de la première chambre de travail 21 n'augmente pas du volume dont diminue la seconde chambre de travail 22 C'est pourquoi, pendant la course de rentrée, il faut qu'une partie du fluide sous pression s'échappe dans la chambre d'accumulation 30 Pendant une course sortant ou course d'extension, la tige du piston 16 sort du cylindre 2 si bien que le volume de la seconde chambre de travail 22 augmente plus fortement que ne diminue le volume de la première chambre de travail 21 C'est pourquoi au cours de la course de sortie, une partie du fluide sous pression doit revenir de la chambre d'accumulation 30 dans la chambre de travail 22 Dans l'exemple de réalisation représenté à la figure 1 cela se fait à travers le passage 48 et l'installation à soupape 40, dans cet exemple de réalisation particulier, représenté, le fluide sous pression pouvant passer pratiquement sans étranglement de la
chambre d'accumulation 30 à travers la soupape anti-
retour 41 et l'installation à soupape 40 pour aller dans la seconde chambre de travail 22 Pendant une course de rentrée, le fluide sous pression s'échappe de la seconde chambre de travail 22 vers la chambre d'accumulation 30 étranglée; dans l'exemple de réalisation particulier, représenté, l'étranglement du fluide sous pression se fait par la soupape
précontrainte 42 de l'installation à soupape 40.
Pendant la course de rentrée, le fluide sous pression sortant de la seconde chambre de travail 22 à travers l'installation à soupape de commande 36 passe dans la première chambre de travail 21 en étant étranglé d'une manière prédéterminée, variable à travers l'installation à soupape de commande 36 par l'installation de commande 32 Pendant une course d'extension ou de sortie, le fluide sous pression sort de la première chambre de travail 21 à travers l'installation à soupape de commande 36 Selon les signaux de commande prédéterminés par l'installation de commande 32, on étrangle le fluide sous pression qui
passe dans la seconde chambre de travail 22.
Pendant une course de rentrée, il s'établit une différence de pression provoquée et influencée par l'installation à soupape de commande 36 dans le fluide sous pression passant de la seconde chambre de travail 22 dans la première chambre de travail 21 Il s'établit ainsi également une différence de pression dans l'installation à soupape 40 du fait du fluide sous pression sortant de la seconde chambre de travail 22 en direction de la chambre d'accumulation 30 Lorsque dans l'installation à soupape de commande 36 la différence de pression est inférieure à la différence de pression au niveau de l'installation à soupape 40, le fluide ne passe pas par la liaison 50 dans la première chambre de travail 21 L'installation à soupape de commande 36 peut varier par exemple entre une différence de pression de O bar et une différence de pression pratiquement égale à la différence de pression dans l'installation de soupape 40 L'installation à soupape de commande 36 peut se régler sans difficulté dans
cette plage.
Pendant une course de rentrée, le fluide sous pression est étranglé plus fortement par l'installation de commande de soupape 36 que dans la zone de l'installation 40, la pression dans la première chambre de travail 21 chuterait, en l'absence de liaison 50, à un niveau tel que le fluide sous pression qui se trouverait déjà dans la première chambre 21 mousserait c'est-à-dire que le gaz dissous dans le fluide sous pression risquerait de se dégager dans la première chambre de travail 21 Ce risque n'existe pas dans l'amortisseur selon l'invention car la liaison 50 conduisant à la chambre de travail 21 permet au fluide sous pression provenant de la chambre d'accumulation 30 ou de la seconde chambre de travail 22 de pénétrer dans la première chambre 21 Comme la soupape anti-retour 43 de la liaison 50 étrangle au pire le fluide sous pression d'une manière négligeable, il règne dans tous les cas dans la première chambre de travail 21 au moins la pression précontrainte de la chambre d'accumulation 30 Une autre mesure pour éviter le dégazage ou la formation de mousse dans la chambre de travail 21 consiste à exercer sur le gaz de la chambre d'accumulation 30 une pression de précontrainte plus élevée cette solution ne peut toutefois s'appliquer que de façon limitée pour diverses raisons, car en particulier l'augmentation de la précontrainte augmente également par exemple le frottement entre le joint 24 et la tige de piston 16 et cette augmentation de la précontrainte pousse également le piston 14 dans le
sens de sa course de sortie.
Pendant une course de sortie, la soupape anti-
retour 43 est fermée dans la liaison 50 et l'amortisseur fonctionne de la même manière qu'un amortisseur connu, de sorte qu'il est inutile de décrire de manière plus détaillée le fonctionnement de
l'amortisseur pour ce sens de mouvement.
La figure 2 montre un autre exemple de
réalisation avantageux de l'amortisseur.
Dans toutes les figures les parties identiques ou de même fonction portent les mêmes références Les exemples de réalisation suivants correspondent dans une très large mesure à la structure du premier exemple de réalisation selon la figure 1 à exception de modifications évoquées ci-après Les détails des différents exemples de réalisation peuvent être combinés. Dans l'exemple de réalisation de la figure 2, la soupape anti-retour 43 qui se trouve dans le tracé de la liaison 50 est prévue non pas à l'extrémité 10 située du côté de la tige mais au niveau de l'extrémité 12 correspondant au fond et cela dans le passage 47 entre l'installation à soupape 40 et la chambre
intermédiaire 28.
De plus l'installation à soupape de commande 36 comporte deux installations à soupape de commande 36 a, 36 b à réglage électrique; par exemple l'installation à soupape de commande 36 a est associée à la course de rentrée et l'installation à soupape de commande 36 b à la course de sortie Deux passages de
commande 38 a, 38 b relient les deux chambres 21, 22.
L'installation à soupape de commande 36 a se trouve dans le tracé du passage de commande 38 a De façon correspondante le passage de commande 38 b traverse
l'installation à soupape de commande.
De plus, en variante de la figure 1, dans le cas de la figure 2, la soupape anti-retour 41 et la soupape 42 de l'installation à soupape 40 sont réunies en un seul ensemble; pour permettre une meilleure compréhension du fonctionnement de l'installation de soupape 40, la figure 2 montre symboliquement une soupape anti-retour non précontrainte et une soupape anti-retour précontrainte par un ressort Le passage 46 relie la seconde chambre de travail 22 à l'installation à soupape. La figure 3 montre un autre exemple de
réalisation avantageux.
Par rapport aux figures 1 et 2, dans l'exemple de réalisation de la figure3 il est prévu en outre une installation à soupape d'étranglement 55 Dans cette installation à soupape d'étranglement se trouve au niveau de l'extrémité 12 correspondant au fond; elle est réalisée et montée pour qu'au cours de la course de rentrée, lorsque le fluide sous pression est refoulé de la seconde chambre de travail 22 à travers la soupape 42 de l'installation 40, et que le fluide sous pression ainsi refoulé dans l'accumulateur 30 doit en plus traverser l'installation d'étranglement 55 qui assure un étranglement complémentaire suivant la construction de cette installation 55 L'installation 55 est conçue ou montée pour que le fluide sous pression qui traverse l'installation à soupape 40 par la liaison 50 pour arriver dans la première chambre de travail 21 ne soit
pas étranglé par l'installation 55.
L'installation d'étranglement 55 est de préférence conçue et montée pour que même pendant une course de sortie, le fluide sous pression qui passe de la chambre d'accumulation 30 à travers l'installation de soupape 40 pour arriver dans la seconde chambre de
travail 22 ne soit pas influencé.
L'installation d'étranglement 55 se trouve dans le tracé d'un canal 57 Le canal 57 débouche dans la liaison 50 à l'endroit o le passage 47 débouche dans le volume intermédiaire 28 De l'autre côté, le canal 57 arrive en dessous de la surface 31 du liquide
contenu dans la chambre d'accumulation 30.
L'installation d'étranglement 55 peut être par exemple constituée par un simple rétrécissement fixe de la section On peut également utiliser par exemple aussi un corps de soupape poussé par un ressort contre un siège de soupape avec une courbe caractéristique d'étranglement, prédéterminée, quelconque, et avec un sens de passage allant de l'installation 40 vers la
chambre d'accumulation 30.
La figure 4 montre un autre exemple de
réalisation avantageux de l'amortisseur.
Par rapport à la figure 3, il n'y a pas de canal 57 dans la figure 4 Au lieu de cela il est prévu un passage 60 Ce passage 60 relie le volume intermédiaire 28 de la liaison 50 pour arriver sous la surface de liquide 31 dans la chambre d'accumulation 30. Comme déjà indiqué précédemment, suivant l'état de fonctionnement, pendant une course de rentrée, du fluide sous pression peut s'échapper de la seconde chambre de travail à travers la liaison 50 pour passer dans la première chambre de travail 21 Comme techniquement il n'est pas possible de donner à la section libre de la conduite 50 une dimension quelconque, il y a des pertes de charge inévitables dans la liaison 50 Or comme le diamètre extérieur de l'amortisseur ne doit pas être trop grand, il faut également que la section libre du volume intermédiaire 28 soit aussi petit que possible Dans le cas d'une petite section libre de la liaison 50, la perte de charge qui se produit dans la liaison 50 n'est plus négligeable Pour éviter que le flux hydraulique ne forme de la mousse à l'extrémité de la liaison 50 il faut que la pression du fluide ne descende pas en dessous d'une certaine valeur Pour obtenir une pression suffisante à l'extrémité de la liaison 50 malgré un étranglement relativement faible du fluide sous pression à travers l'installation d'étranglement 55, il est avantageux de ne pas prévoir de dérivation pour le canal conduisant à travers l'installation 55 dans la chambre d'accumulation 30 non pas au début de la liaison 50 mais seulement là o le fluide aura déjà
parcouru une certaine distance à travers la liaison 50.
Il est particulièrement avantageux que la longueur de la liaison 50 entre la dérivation dans le passage 60 et l'embouchure dans la première chambre de travail 21 soit aussi courte que possible Tenant compte de la longueur du passage 60, il n'est par ailleurs pas nécessaire de dériver le passage 60 directement à
l'extrémité de la liaison 50.
Pour qu'une quantité aussi faible que possible de gaz se sépare du fluide sous pression il faut que le passage 60 débouche en dessous de la surface 31 du liquide dans la chambre d'accumulation 30 et cela
jusqu'à une certaine inclinaison de l'amortisseur.
A la figure 4, la soupape anti-retour 41 et la soupape anti-retour 43 sont réalisées sous la forme de soupapes plates ou clapets De tels clapets ou soupapes sont fréquemment utilisés en différents endroits des amortisseurs Ce type de soupape est très léger ce qui permet aux soupapes (clapets) de réagir rapidement à une inversion de sens de l'écoulement Dans le sens de l'écoulement autorisé, ces soupapes permettent un écoulement pratiquement sans étranglement (perte de charge) du fluide sous pression Dans le sens opposé de l'écoulement ces soupapes se ferment rapidement et de manière fiable La figure 5 montre un autre exemple de
réalisation avantageux de l'amortisseur.
Une différence importante par rapport aux amortisseurs décrits à l'aide des figures 1 à 4 réside dans le cas de celui de la figure 5 en ce que le piston 14 est muni d'une tige de compensation 17 sur sa face opposée à celle de la tige de piston 16; cette tige 17 plonge dans une chambre de compensation ou une chambre d'accumulation 30 ' remplie d'un liquide sous pression par exemple de l'huile sous pression La chambre d'accumulation 30 ' est dans une certaine mesure entourée par un prolongement de l'enveloppe tubulaire extérieure 8, contrairement aux exemples de réalisation des figures 1 à 4, cette enveloppe tubulaire extérieure va jusqu'au fond 12 du cylindre 2; cette extrémité correspondant au fond de la seconde chambre de travail 12 et qui dans les autres exemples de réalisation est formée par le fond 12 du cylindre 2 est constituée dans le cas de l'exemple de la figure 5 par une cloison transversale 12 a munie comme dans les autres exemples de réalisations de l'installation de soupape 40 Dans l'exemple de réalisation envisagé, l'enveloppe tubulaire intermédiaire 6 est supprimée; dans ces autres exemples de réalisation cette enveloppe tubulaire sert à délimiter le volume intermédiaire 28; la liaison 50 comprend un tube de liaison 64 allant de l'extrémité supérieure de la première chambre de travail 21 jusqu'à la cloison 12 a et au niveau de cette
cloison 12 a la liaison communique par la soupape anti-
retour 43 ' (correspondant à la soupape anti-retour 43)
avec la chambre de compensation 30 '.
Dans l'exemple de réalisation selon la figure , le tube de liaison 64 se trouve dans un volume intermédiaire 30 a entre l'enveloppe tubulaire intérieure 4 et l'enveloppe tubulaire extérieure 8; ce volume intérieur 30 a communique par au moins une ouverture 66 de la cloison 12 a avec la chambre de compensation ou d'accumulation 30 ' Comme dans les exemples de réalisation décrits précédemment, la partie supérieure de la chambre intermédiaire 30 a peut être remplie de gaz comme cela est indiqué par la surface du liquide 31 représentée à la figure 5. Un avantage important de l'amortisseur de la figure 5 est que l'utilisation de la tige de compensation 17 permet un plus grand étalement pendant la course de rentrée; l'expression étalement désigne ici la largeur de bande suivant laquelle se règle la force d'amortissement en fonction de la vitesse du piston donnant un amortissement sec, un amortissement souple ou un amortissement moyen Alors que pour les amortisseurs décrits ci-dessus, l'étalement théoriquement possible pour la course de rentrée est déterminé par le choix souvent très limité sur le plan de la construction, du rapport entre la surface du piston et la section de la tige du piston, dans le cas de l'amortisseur de la figure 5, le choix relativement libre du diamètre de la tige de compensation 17 permet de régler la caractéristique d'amortissement souhaité dans une plage étendue L'expression course de rentrée signifie compression de l'amortisseur; cette course est fréquemment appelée également course de compression Un étalement important signifie une différence importante entre l'amortissement minimum et
l'amortissement maximum.
Comme le montre la figure 5, l'utilisation de la tige de compensation 17 offre en outre une possibilité avantageuse du montage d'un capteur de course 68 qui pénètre dans la tige de compensation 17, creuse dans l'exemple de réalisation et peut être reliée par des conduits d'alimentation 71 prévus dans le fond du cylindre 2 Le capteur 68 peut par exemple coopérer avec des moyens magnétiques associés sur la face intérieure de la tige de compensation 17 et qui peuvent être réalisés de manière habituelle, raison
pour laquelle ils ne sont pas représentés.
La figure 6 montre un autre exemple de réalisation avantageux de l'amortisseur. L'amortisseur de la figure 6 se distingue de ceux des figures 1 à 4 notamment en ce qu'il n'y pas d'enveloppe tubulaire intermédiaire 6 et en ce que le volume de gaz qui, dans les exemples de réalisation des figures 1 à 4 se trouve dans la partie supérieure de la chambre d'accumulation 30 entre l'enveloppe tubulaire intermédiaire 6 et l'enveloppe tubulaire extérieure 8, est emprisonné ici dans une chambre à gaz 70 délimitée par l'enveloppe tubulaire extérieure 8 et un organe séparateur 72 mobile; cet organe séparateur 72 peut par exemple être constitué par une paroi mobile; dans l'exemple de réalisation de la figure 6, il s'agit d'une membrane Cette membrane peut toutefois être également remplacée par un piston séparateur, coulissant Le gaz de la chambre 70 est précontraint et l'organe séparateur 72, mobile est sollicité par la pression du liquide sous pression dans la chambre de compensation ou d'accumulation reliée elle même par l'installation de soupape 40 à la seconde chambre de travail 22 et au niveau de l'extrémité 10 du côté de la tige du cylindre 2, la liaison s'effectue par la soupape anti-retour 43 vers la première chambre de
travail 21.
Dans l'exemple de réalisation selon la figure 6, la liaison est délimitée par l'enveloppe tubulaire intermédiaire 6 dans les exemples de réalisation des figures 1 à 4 se compose de la chambre d'accumulation qui communique d'une part avec l'installation à soupape 40 et d'autre part avec la soupape anti-retour 43 par des canaux correspondants réalisés dans l'extrémité 10 du côté de la tige et l'extrémité 12 du côté du fond du cylindre 2 Le canal conduisant la soupape anti-retour 43 est prolongé dans l'extrémité 10 située du côté de la tige jusqu'à une rainure périphérique 43 entourant la tige de piston 16 rendue étanche par rapport à la première chambre de travail 21 par une bague de guidage 76, distincte qui peut être fendu dans la direction axiale pour faciliter les possibilités de montage et améliorer considérablement le frottement et la qualité du guidage Dans l'exemple de réalisation, l'étanchéité de la rainure annulaire 74 vers le haut ou vers l'extérieur est assurée par un joint à lèvre 78 ou tout autre joint approprié; sur le côté extérieur du joint à lèvre 78 il est en outre prévu un racleur 80 qui protège le joint 78 ou autre contre l'endommagement parles particules de saleté lors
de la course de rentrée.
Comme cela est usuel pour les amortisseurs, dans le présent amortisseur, l'enveloppe tubulaire intérieure 4 peut avoir une section annulaire circulaire L'enveloppe tubulaire intermédiaire 6 peut également avoir une section annulaire circulaire On peut monter de manière concentrique les deux enveloppes tubulaire 4, 6 Toutefois on peut également monter de manière préférentielle les deux enveloppes tubulaires 4, 6 de façon excentrée et en décalant les deux axes de façon que les deux enveloppes tubulaires 4, 6 se touchent d'un côté La section libre augmente ainsi du côté correspondant sans que cela ne modifie l'encombrement extérieur de l'amortisseur Or par le montage excentré des deux enveloppes tubulaires 4, 6 on diminue la perte de charge à travers la chambre intermédiaire 28 par rapport aux pertes de charge de montage concentrique des deux enveloppes tubulaires 4, 6; cela est particulièrement perceptible dans le cas d'un fluide sous pression relativement épais Selon le fluide sous pression utilisé suivant les dimensions du volume intermédiaire 28, on peut avoir une perte de charge dans le volume intermédiaire, lorsque les deux enveloppes tubulaires 4, 6 sont disposées d'une manière aussi excentrée que possible, qui soit diminué d'un coefficient 2,5 par rapport à la perte de charge dans le cas du montage concentrique des deux enveloppes
tubulaires 4, 6.
Dans la description des exemples de
réalisation il n'est toujours question que d'une seule soupape antiretour 43 Il est clair que l'on peut également avoir plusieurs soupapes anti-retour 43 montées en parallèle Ainsi pour un même débit total on
peut avoir différentes soupapes anti-retour 43 petites.
La même remarque s'applique également à d'autres pièces de l'amortisseur notamment également à la chambre d'accumulation 30 aux installations 36, 40, 55 aux soupapes 41, 42 à la liaison 50 et aux passages 46, 47,
48, 49, 57, 60.
Claims (13)
1) Amortisseur notamment pour véhicules automobiles, pour influencer un mouvement relatif de deux masses mobiles l'une par rapport à l'autre, comprenant un cylindre contenant un fluide sous pression, une tige de piston et un piston subdivisant l'intérieur du cylindre en une première chambre de travail et une seconde chambre de travail, le cylindre étant couplé à l'une des deux masses, le piston étant logé coulissant axialement à l'intérieur du cylindre et l'autre des deux masses étant couplé à la tige de piston traversant la première chambre de travail, ainsi qu'une chambre d'accumulation reliée par une installation à soupape ( 40) à la seconde chambre de travail et une installation à soupape de commande ( 36) réglable qui permet de relier l'une à l'autre les deux chambres de travail, amortisseur caractérisé par une liaison ( 50, 64) surveillée par une soupape anti-retour ( 43, 43 '), liaison par laquelle le fluide sous pression peut passer de la seconde chambre de travail ( 22) à travers l'installation de soupape ( 40) dans la première chambre de travail ( 21) ou de la chambre d'accumulation
( 30, 30 ') dans la première chambre de travail ( 21).
2) Amortisseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'installation à soupape de
commande ( 36) est prévue au niveau du piston ( 14).
3) Amortisseur selon les revendications 1 ou
2, caractérisé en ce que le cylindre ( 2) possède une extrémité ( 12) correspondant au fond, opposée à la tige de piston ( 16) et l'installation à soupape ( 40) est
prévue au niveau de cette extrémité ( 12).
4) Amortisseur selon l'une des revendications
1 à 3, caractérisé en ce que l'installation à soupape ( 40) est conçue de façon à permettre un passage pratiquement non étranglé de la chambre d'accumulation ( 30) vers la seconde chambre de travail ( 22), l'écoulement du fluide sous pression étant par contre étranglé au niveau de l'installation à soupape ( 40) lors de son passage de la seconde chambre de travail ( 22) vers la chambre d'accumulation-( 30).
) Amortisseur selon l'une des revendications
précédentes, caractérisé par une installation d'étranglement ( 55) réalisée et conçue pour que le fluide sous pression soit étranglé lorsqu'il s'écoule de l'installation à soupape ( 40) en direction de la
chambre d'accumulation ( 30).
6) Amortisseur selon la revendication 5, caractérisé par un passage ( 60) dans le tracé de la liaison ( 50) allant de l'installation d'étranglement
( 55) dans la chambre d'accumulation ( 30).
7) Amortisseur selon l'une des revendications
précédentes, caractérisé en ce que la liaison ( 50) est constituée par deux enveloppes tubulaires ( 4, 6),
cylindriques engagées l'une dans l'autre.
8) Amortisseur selon l'une des revendications
1 à 7, caractérisé en ce que la liaison ( 50) traverse
un tube de liaison ( 64).
9) Amortisseur selon la revendication 7, caractérisé en ce que les deux enveloppes tubulaires ( 4, 6) sont disposées l'une par rapport à l'autre avec
un écartement radial différent.
) Amortisseur selon l'une des revendications
précédentes, caractérisé en ce que la liaison ( 50) est réalisée sous la forme de chambre intermédiaire ( 28)
entourant les chambres de travail ( 21, 22).
11) Amortisseur selon l'une des revendications
précédentes, caractérisé en ce que la chambre d'accumulation ( 30) est réalisée sous la forme d'une chambre annulaire entourant les chambres de travail
( 21, 22).
12) Amortisseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le piston ( 14) est muni d'une tige de compensation ( 17) sur sa face opposée à celle
de la tige de piston ( 16).
13) Amortisseur selon la revendication 12, caractérisé en ce que la chambre d'accumulation ( 30 ') se trouve dans le prolongement axial de la seconde chambre de travail ( 22) et est séparé de celle-ci par une cloison ( 12 a) du cylindre ( 2), cloison munie de
l'installation à soupape ( 40).
14) Amortisseur selon la revendication 13, caractérisé en ce que la soupape anti-retour ( 43 ') est
prévu dans la paroi ( 12 a).
) Amortisseur selon la revendication 14, caractérisé en ce que la liaison ( 50) comprend un tube de liaison ( 64) entre la soupape anti- retour ( 43 ') et
la première chambre de travail ( 21).
16) Amortisseur selon l'une des revendications
1 à 3, caractérisé en ce que la chambre d'accumulation ( 30) est séparée d'une chambre à gaz ( 70) contenant un gaz par l'intermédiaire d'un organe séparateur ( 72) mobile et la liaison ( 50) surveillée par la soupape anti-retour ( 43) est au moins partiellement constituée
directement par la chambre d'accumulation ( 30).
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