FR2705127A1 - Soupape pour un amortisseur télescopique hydraulique. - Google Patents

Soupape pour un amortisseur télescopique hydraulique. Download PDF

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Abstract

Dans une telle soupape pour un amortisseur télescopique hydraulique, sont prévus des canaux de passage s'étendant au travers d'un corps de soupape, et dont les orifices de sortie respectifs sont recouverts par des disques de soupape de forme annulaire, les disques de soupape et le corps de soupape étant fixés sur un tenon dans une ligne de serrage, axiale. Le but recherché consiste à permettre un montage entièrement automatique, pour un faible temps de cycle, et selon un procédé à sec, la force de fermeture de la soupape devant être indépendante des tolérances et la méthode utilisée devant être dans une large mesure une méthode sans production de particules de copeaux. A cet effet, les disques de soupape 6 et le corps de soupape 7 sont emmanchés sur une pièce cylindrique 9 et serrés, un élément de fixation 14 étant réalisé ou fixé sur la pièce cylindrique.

Description

L'invention se rapporte à une soupape pour un amortisseur télescopique
hydraulique, dans laquelle sont prévus des canaux de passage s'étendant au travers d'un corps de soupape, et dont les orifices de sortie respectifs sont recouverts par des disques de soupape de forme annulaire, les disques de soupape et le corps de soupape étant fixés sur un tenon dans une ligne de
serrage, axiale.
On connaît déjà des soupapes pour des amortisseurs télescopiques hydrauliques (par exemple document DE-PS 38 20 307), dans lesquels la soupape est disposée dans le piston de l'amortisseur télescopique, les lames élastiques destinées à l'alimentation des canaux de passage étant sollicitées par un ressort hélicoïdal. Ici, les lames élastiques, le corps de soupape et le ressort hélicoïdal sont emmanchés axialement sur un tenon de la tige de piston, et sont
serrés et fixés par un écrou de piston.
La réalisation du filetage sur le tenon est toujours liée à des coûts considérables. Un inconvénient supplémentaire réside dans le fait que qu'un filetage présente par principe, un effet d'entaille, qui réduit nettement la résistance à la traction du tenon. En outre, il est nécessaire de prévoir des mesures pour
assurer le blocage de l'écrou de piston.
Le but de l'invention consiste à fournir une soupape pour un amortisseur, qui peut être montée et bloquée de manière entièrement automatique, ceci au cours d'un temps de cycle court, tout en évitant les inconvénients de la soupape connue par l'état de la
technique.
Conformément à l'invention, ce but est atteint grâce au fait qu'au moins en partie les disques de soupape et le corps de soupape sont fixés de manière
inamovible sur le tenon.
L'ensemble des inconvénients d'une liaison par filetage, connus par l'état de la technique, sont évités grâce à une liaison inamovible par complémentarité de forme. Il ne se pose pas non plus de problèmes de réglage pour la force -d'amortissement de la soupape, parce que l'influence du frottement à l'intérieur de la
liaison par filetage évoquée, est supprimée.
Selon une caractéristique essentielle de l'invention, pour éviter la formation de particules de copeaux, il est prévu en guise de fixation, une liaison positive par complémentarité de forme et/ou un assemblage soudé. Un tel mode de construction de la soupape, peut être réalisé sans problème, aussi bien dans le piston de l'amortisseur, que dans le fond de
celui-ci, sous forme de soupape de fond.
Par ailleurs, il est prévu que la liaison positive par complémentarité de forme soit formée par le tenon. Selon une caractéristique avantageuse, le tenon présente un alésage borgne, de sorte qu'est formée une paroi annulaire, qui présente une extrémité faisant saillie des disques de soupape et du corps de soupape ayant été emmanchés, l'extrémité en saillie réalisant, par un collet de rivetage, la liaison positive par complémentarité de forme. En supplément, il existe un chevauchement entre l'alésage borgne et le corps de soupape. Cela permet d'obtenir une force diamétrale d'alésage, qui engendre une force axiale supplémentaire, mais qui élimine également un éventuel jeu entre le
corps de soupape de le tenon.
Pour que les disques de soupape ne soient pas retenus de manière incontrôlée, au moins un disque d'appui pour les disques de soupape est disposé dans la ligne de serrage. Selon une autre configuration avantageuse, le disque d'appui possède un profil d'appui défini, de sorte que la retenue s'effectue selon une allure souhaitée. Ainsi, selon une exécution avantageuse, le profil d'appui peut être formé par deux surfaces coniques raccordées l'une à l'autre. Il en résulte une courbe caractéristique de force
d'amortissement présentant un étagement.
Pour réduire les coûts de fabrication du corps de soupape, dans le cas o la soupape fait office de soupape de piston, le segment de piston est fixé sur le corps de soupape, sans contre-dépouille. On obtient ainsi, notamment dans le cas d'un corps de soupape fabriqué par frittage, des avantages importants quant à l'outillage de fabrication par frittage. Pour un corps de soupape en tôle, la part du formage est également réduite. Pour augmenter la charge axiale admissible du segment de piston, un disque d'appui comporte une
surface de fixation pour le segment de piston.
Selon une configuration avantageuse, le disque d'appui, s'appuie par sa surface de fixation, en partie sur la surface frontale du corps de soupape. Ainsi, le segment de piston est exclu de la ligne de serrage de la
soupape, en ce qui concerne les tolérances.
Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, au moins en partie les disques de soupape et le corps de soupape sont emmanchés et serrés initialement sur une pièce cylindrique, et un élément de fixation est fixé sur la pièce cylindrique. Il est par ailleurs possible que les disques de soupape dirigés vers la tige de piston, et le corps de soupape, soient
fixés axialement.
Une solution favorable quant à la technique de fabrication, prévoit, dans le cas de l'utilisation sur le piston d'un amortisseur, que la pièce cylindrique fasse partie intégrante de la tige de piston. Il est ici avantageusement possible de munir la tige de piston, dans sa zone de piston, -d'un tenon qui peut alors servir à l'emmanchement de disques de soupape et du corps de soupape. Selon une caractéristique essentielle, la pièce cylindrique est pourvue d'un alésage dans lequel est fixée une pièce cylindrique munie des disques de soupape. En vue d'obtenir une liaison positive par complémentarité de forme réalisée par un formage sans enlèvement de copeaux, il est prévu selon un mode de réalisation, que la pièce cylindrique soit entourée par l'élément de fixation, et que la pièce cylindrique soit
évasée de l'intérieur vers l'extérieur.
Selon une caractéristique essentielle, l'évasement de la pièce cylindrique s'effectue au moyen d'un élément d'expansion reçu dans un alésage de la pièce cylindrique. Avantageusement, il est possible de
prévoir une bille en guise d'élément d'expansion.
Pour améliorer davantage encore la liaison positive par complémentarité de forme entre l'élément de fixation et la pièce cylindrique, la pièce cylindrique et/ou l'élément de fixation sont pourvus sur les surfaces adjacentes, au moins d'une saillie et/ou d'un creux. Dans ce cas, la saillie et/ou le creux s'étendent avantageusement de manière annulaire, sur la totalité de
la périphérie.
Selon une autre configuration, l'élément de fixation est réalisé en métal léger ou en un alliage de métaux légers, et est fretté sans contact sur la pièce cylindrique, par des champs magnétiques électriques, pulsés. Des exemples de réalisation de l'invention vont être décrits plus en détail dans la suite, et sont représentés de manière schématique sur les dessins annexés, qui montrent: Fig. 1 un amortisseur, en partie en coupe, et en
partie en vue de face.
Fig. 2/3 un piston d'un amortisseur, en coupe.
Fig. 4 - 7 différents pistons d'un amortisseur, en coupe. Fig. 8a - 8d l'ordre de montage d'un mode de
réalisation de piston.
Fig. 9 une soupape de fond d'un amortisseur, en
partie en coupe, et en partie en vue de face.
Sur la figure 1 est représenté un amortisseur composé d'un tube extérieur 4, d'un piston 3 fixé sur une tige de piston 2, ainsi que des dispositifs de fixation 5 fixés sur la tige de piston 2 et sur le tube
extérieur 4.
Le piston 3 représenté sur la figure 2 est essentiellement composé d'un corps de soupape 7 qui est pourvu de canaux de passage 8a/8b pour chacun des sens de passage de l'écoulement. Les canaux de passage 8a/8b sont recouverts, au niveau de leurs orifices de sortie, par des disques de soupape 6. Il est également possible d'utiliser, suivant le réglage souhaité de la force d'amortissement, des empilements de disques de soupape; des disques de soupape d'épaisseur différente, ou étagés quant à leur diamètre,- voire présentant des sections d'ouverture préalable, peuvent dans ce cas être utilisés
à l'intérieur d'un même empilement.
Le piston 3 est guidé par un tenon 9 qui fait partie intégrante de la tige de piston 2. Sur une surface d'épaulement 10 de la tige de piston 2, s'appuie un disque d'appui lla, auquel succède une disposition en série d'un empilement de disques de soupape 6, du corps de soupape 7, d'un disque d'étranglement 12, d'un empilement de disques de soupape 6 et d'un disque d'appui 11b. A l'aide d'une liaison positive par complémentarité de forme 13, est effectuée la fixation
du piston 3 sur la tige de piston 2.
La fixation est obtenue par un collet rabattu 14. Pour réaliser ce collet rabattu 14, un alésage borgne 15 est usiné dans le tenon 9. Cet alésage présente de manière avantageuse, un chevauchement 16 par rapport au corps de soupape 7. Lors du formage pour la réalisation du collet, on obtient simultanément, grâce à des forces diamétrales dans l'alésage, dans la zone du chevauchement 16, une composante de force axiale supplémentaire et une compensation du jeu entre le corps de soupape 7 et le tenon 9, de sorte que le corps de
soupape 7 est fixé dans toutes les directions.
Les disques d'appui lla/llb se trouvant dans la ligne de serrage, assurent chacun une fonction auxiliaire. Ainsi, le disque d'appui lia possède une surface de fixation 17 faisant office de blocage supplémentaire pour un segment de piston 18 qui est guidé sans contre- dépouille sur le corps de soupape 7, c'est à dire dans ce cas, par l'intermédiaire de deux surfaces d'appui 19a/19b. En ce qui concerne le disque d'appui l1b, il est à noter qu'il présente un profil d'appui donné qui est mis à profit pour influencer la courbe caractéristique de la force d'amortissement. Dans le présent mode de réalisation, le profil d'appui est formé par deux surfaces coniques 20a/20b. Cette forme contribue à conférer une allure progressive à la courbe caractéristique de la force d'amortissement, dans le
domaine des vitesses d'écoulement élevées.
L'exemple de réalisation selon la figure 3 se distingue essentiellement du précédent, par le fait que le disque d'appui lia, s'appuie par sa surface de fixation 17, en partie sur la surface frontale du corps de soupape 7. La surface de fixation 17, ainsi que les surfaces d'appui 19a/19b forment une chambre pour le
segment de piston 18.
Pour le segment de piston 18, seules sont encore à prendre en considération, les tolérances de la surface d'appui 19a et de la hauteur du segment de piston. En variante par rapport à la figure 2, le disque d'étranglement 12 a été décalé en direction du disque d'appui Ila. Cela permet d'augmenter sensiblement le chevauchement 16, pour une même profondeur de
l'alésage borgne.
Par ailleurs, le disque d'appui est conçu de manière à ce que la chute de pression à l'intérieur de la soupape s'effectue sur un parcours d'écoulement plus long. A cet effet, le disque d'appui llb forme avec les corps de soupape 7, une fente annulaire 21, ce qui permet de supprimer des bruits d'écoulement désagréables. Pour influencer la caractéristique de la soupape, il est possible de mettre en oeuvre un clapet anti-retour 22 sous la forme d'un corps élastique comportant un disque de recouvrement, notamment lorsque l'on doit couvrir uniquement de faibles volumes dans la
direction de la compression.
Ce mode de construction de la soupape peut naturellement également être transposé à une soupape de fond. Un mode de réalisation d'un piston 103, dans le cas d'un amortisseur à deux tubes, est représenté sur la figure 4. Sur la figure 4, le piston 103 est représenté en coupe, une pièce cylindrique 108 étant prévue sur la tige de piston 102; dans le présent mode de réalisation, la pièce cylindrique est réalisée en tant que tenon de la tige de piston 102. La pièce cylindrique 108 reçoit en direction axiale, les disques de soupape 106 (106a et 106b) et le corps de soupape 107, l'élément de fixation 109 étant emmanché sur la pièce cylindrique 108, et soumis à une précontrainte de serrage appropriée. Après l'application de cette précontrainte de serrage appropriée, l'élément de fixation 109 peut être fixé sur la pièce cylindrique 108, par un assemblage soudé, par exemple un soudage au
laser, ponctuel ou sur la totalité de la périphérie.
Dans le cas de la mise en oeuvre d'un joint soudé sur la périphérie complète, on utilisera en guise d'élément de fixation 109, une douille (partie gauche du dessin). Si au contraire est prévu un soudage ponctuel, on utilisera en guise d'élément de fixation 109, une pièce en forme de pot (partie droite du dessin). Ce mode de réalisation montre que le corps de soupape 107 et les disques de soupape 106a sont déjà liés de manière fixe à la pièce cylindrique, au moyen d'un collet de rivetage 115. Au cours d'une étape de montage suivante, les disques de
soupape 106b sont soumis à une précontrainte et fixés.
Sur la figure 5 est représenté un piston 103 d'un amortisseur, dans lequel selon un détail, la pièce cylindrique 108 est pourvue d'un alésage 110. Dans cet alésage est enfoncée une bille en guise d'élément d'expansion 111, de sorte que par l'intermédiaire des saillies 112 et des creux 113, et l'évasement de la pièce cylindrique 108, il se forme une liaison positive par complémentarité de forme. Ce mode de fixation appelé fermeture à bille, représenté sur la figure 5, peut également être exécuté sans formation de particules de copeaux. Grâce à un dispositif correspondant, il est possible d'appliquer une force de précontrainte de serrage appropriée sur l'élément de fixation, l'élément d'expansion 111, la pièce cylindrique 108 et l'élément de fixation 109 étant ensuite assemblés par une liaison positive par complémentarité de forme, dans la position qu'ils occupent. Ce mode de réalisation comprend
également un rivetage 115.
La figure 6 montre un élément de fixation 109 en métal léger ou en un alliage de métaux légers, qui a
été fretté sans contact, sur la pièce cylindrique 108.
Pour la liaison positive par complémentarité de forme, on met en oeuvre dans ce cas, la rainure 116 de la pièce cylindrique. Un autre mode d'assemblage est représenté sur la figure 7, une pièce cylindrique 114 étant reçu dans l'alésage 110 de la pièce cylindrique 108. Après que la force de précontrainte de serrage ait été appliquée par la pièce cylindrique 114 sur les disques de soupape 106b, la fixation peut être réalisée, par exemple par un joint soudé au laser 117. Le dégagement 118 sert à la réduction de la distance, du côté extérieur jusqu'à la zone de soudage, ou - dans le cas de différentes exécutions, à la réalisation d'une distance sensiblement constante. Les figures 8a - 8d montrent un exemple de l'ordre de montage dans le cadre d'un montage automatisé. Dans la position de la figure 8a, des disques de soupape 106a et le corps de soupape 107 sont emmanchés sur la tige de soupape 102, ces éléments étant ensuite (figure 8b) assemblés par le collet de rivetage 115. Ensuite s'effectue le montage des disques de soupape 106b en commun avec l'élément cylindrique 114 (figure 8c). Après application de la charge initiale F (figure 8d), on effectue la fixation, par exemple par un
joint soudé 117.
Sur la figure 9 est représentée une soupape de fond dans laquelle, les disques de soupape 106 et le corps de soupape 107 sont à nouveau emmanchés sur la pièce cylindrique 108, puis sont précontraints axialement par un élément de fixation 109 et fixés par un assemblage soudé. En variante, cet assemblage soudé peut être remplacé par une liaison positive par complémentarité de forme (non représentée), par exemple en réalisant l'assemblage de l'élément de fixation et de la pièce cylindrique, par un élément d'expansion 111, qui est introduit dans un alésage de la pièce cylindrique 108, de manière similaire à la figure 5. Par ailleurs, il est ici également possible de monter l'élément de fixation par frettage, de manière similaire
à la figure 6.

Claims (21)

REVENDICATIONS.
1. Soupape pour un amortisseur télescopique hydraulique, dans laquelle sont prévus des canaux de passage s'étendant au travers d'un corps de soupape, et dont les orifices de sortie respectifs sont recouverts par des disques de soupape de forme annulaire, les disques de soupape et le corps de soupape étant fixés sur un tenon dans une ligne de serrage, axiale, caractérisée en ce qu'au moins en partie les disques de soupape (6, 106) et le corps de soupape (7, 107) sont
fixés de manière inamovible sur le tenon (9, 108).
2. Soupape selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'en guise de fixation est prévue une liaison positive par complémentarité de forme et/ou
un assemblage soudé.
3. Soupape selon la revendication 1, caractérisée en ce que la liaison positive par complémentarité de forme (13) est formée par le tenon (9).
4. Soupape selon la revendication 3, caractérisée en ce que le tenon (9) présente un alésage borgne (15), de sorte qu'est formée une paroi annulaire, qui présente une extrémité faisant saillie des disques de soupape (6) et du corps de soupape (7) ayant été emmanchés, l'extrémité en saillie réalisant, par un collet de rivetage (14), la liaison positive par
complémentarité de forme (13).
5. Soupape selon la revendication 4, caractérisée en ce qu'entre l'alésage borgne (15) et le
corps de soupape (7) existe un chevauchement (16).
6. Soupape selon la revendication 1, caractérisée en ce que dans la ligne de serrage est disposé au moins un disque d'appui (lla/llb) pour les disques de soupape (6).
7. Soupape selon la revendication 6, caractérisée en ce que le disque d'appui (llb) possède
un profil d'appui défini.
8. Soupape selon la revendication 7, caractérisée en ce que le profil d'appui est formé par deux surfaces coniques (20a/20b) raccordées l'une à l'autre.
9. Soupape selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle est réalisée en tant que soupape de piston, dans laquelle un segment de piston
(18) est fixé sur le corps de soupape (7), sans contre-
dépouille.
10. Soupape selon la revendication 9, caractérisée en ce que le disque d'appui (lia) comporte une surface de fixation (17) pour le segment de piston (18).
11. Soupape selon la revendication 10, caractérisée en ce que le disque d'appui (lia), s'appuie par sa surface de fixation (17), en partie sur la
surface frontale du corps de soupape (7).
12. Soupape selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'au moins en partie les disques de soupape (106) et le corps de soupape (107) sont emmanchés et serrés initialement sur une pièce cylindrique (108), et en ce qu'un élément de fixation
(109) est fixé sur la pièce cylindrique (108).
13. Soupape selon la revendication 1, caractérisée en ce que les disques de soupape (106) dirigés vers la tige de piston (102) et le corps de
soupape (107), sont fixés axialement.
14. Soupape selon la revendication 1, caractérisée en ce que la pièce cylindrique (108) fait
partie intégrante de la tige de piston (102).
15. Soupape selon la revendication 1, caractérisée en ce que la pièce cylindrique (108) est pourvue d'un alésage (110) dans lequel est fixée une pièce cylindrique (114) munie des disques de soupape
(106).
16. Soupape selon la revendication 1, caractérisée en ce que la pièce cylindrique (108) est entourée par l'élément de fixation (109), et en ce que la pièce cylindrique (108) est évasée de l'intérieur
vers l'extérieur.
17. Soupape selon la revendication 16, caractérisée en ce que l'évasement de la pièce cylindrique (108) s'effectue au moyen d'un élément d'expansion (111) reçu dans un alésage (110) de la pièce
cylindrique (108).
18. Soupape selon la revendication 17, caractérisée en ce qu'une bille est prévue en guise
d'élément d'expansion (111).
19. Soupape selon la revendication 1, caractérisée en ce que la pièce cylindrique (108) et/ou l'élément de fixation (109) sont pourvus sur les surfaces adjacentes, au moins d'une saillie (112) et/ou
d'un creux (113).
20. Soupape selon la revendication 19, caractérisée en ce que la saillie (112) et/ou le creux (113) s'étendent de manière annulaire, sur la totalité
de la périphérie.
21. Soupape - selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'élément de fixation (109) est réalisé en métal léger ou en un alliage de métaux légers, et est fretté sans contact sur la pièce cylindrique (108), par des champs magnétiques
électriques, pulsés.
FR9405724A 1993-05-10 1994-05-10 Soupape pour un amortisseur telescopique hydraulique. Expired - Fee Related FR2705127B1 (fr)

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DE4315457A DE4315457C2 (de) 1993-05-10 1993-05-10 Ventil für einen hydraulischen Teleskop-Schwingungsdämpfer
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