La présente invention se rapporte aux dispositifs d'amortissement de remontées de vibrations dans un circuit hydraulique, destinés à être intercalés entre, d'une part, un distributeur hydraulique, et un vérin hydraulique ou autre récepteur hydraulique analogue d'autre part, en particulier dans une direction assistée hydraulique de véhicule automobile.
A titre d'exemple d'un tel dispositif, l'on peut citer la demande de brevet français n[deg] 2 817 936, au nom du Demandeur ainsi que des dispositifs analogues avec vis à soupape d'amortissement.
Dans tous ces dispositifs existants, l'amortissement des vibrations du train de roulement, vers le volant d'une direction assistée hydraulique de véhicule automobile, est assuré par des moyens à ressort et dépend donc de leur constante de raideur, de sorte que ces dispositifs sont complexes et donc onéreux à mettre en u̇vre.
La présente invention vise à éviter ces inconvénients en proposant un dispositif dont la fonction amortissante soit assurée de façon simple et indépendamment de tous ressorts.
A cet effet, l'invention a pour objet un élément de liaison hydraulique bidirectionnelle permettant d'amortir les remontées de vibrations dans un circuit hydraulique, ledit élément de liaison étant à intercaler entre un distributeur hydraulique et un vérin hydraulique, et comprenant essentiellement, agencée coaxialement dans un corps de raccord de forme générale tubulaire, une chemise intérieure de forme générale tubulaire délimitant avec le corps de raccord un conduit périphérique de section annulaire, ladite chemise intérieure définissant en outre un conduit central obturable sélectivement par un moyen formant clapet de non-retour monté dans la chemise intérieure.
Ainsi, l'idée inventive consiste à assurer l'amortissement des remontées de vibrations dans un circuit hydraulique, par un effet de perte de charge hydraulique, c'est-à-dire par une restriction, sélective selon le sens de passage du fluide hydraulique, de la section de passage de fluide hydraulique au sein d'un élément de liaison hydraulique bidirectionnelle intercalé entre un distributeur hydraulique et un vérin hydraulique du circuit.
Le conduit périphérique de l'élément de liaison est toujours ouvert quel que soit le sens de passage du fluide. Dans un premier sens de passage du fluide, le moyen formant clapet de non-retour est ouvert, l'élément de liaison laisse le fluide s'écouler par le conduit central de l'élément de liaison. Dans le sens de passage opposé, le moyen formant clapet de non-retour est fermé de sorte que le fluide ne peut s'écouler que par le conduit périphérique de l'élément de liaison.
Selon une possibilité, le moyen formant clapet de non-retour comprend une cartouche évidée de forme générale cylindrique, ouverte à ses deux extrémités, et dans laquelle un ressort hélicoïdal, notamment conique, vient en appui contre un siège à une extrémité de la cartouche, et sollicite un disque obturateur déplaçable axialement à l'intérieur de la cartouche de manière à venir en butée contre une partie terminale ouverte à l'autre extrémité de la cartouche et à obturer ladite partie terminale.
Selon que le fluide hydraulique s'écoule dans ou à l'encontre du sens de poussée du ressort hélicoïdal sur le disque obturateur de la cartouche, le conduit central est soit fermé, soit ouvert, indépendamment de la constante de raideur du ressort hélicoïdal.
Selon un autre aspect, le corps de raccord est avantageusement muni d'entretoises intérieures pour maintenir la chemise intérieure coaxiale par rapport audit corps de raccord.
L'invention a également pour objet une direction assistée hydraulique de véhicule automobile comportant deux éléments de liaison hydraulique tel que spécifié précédemment, chaque élément de liaison étant intercalé entre une valve d'assistance et l'une des chambres d'un vérin hydraulique d'assistance, pour amortir les remontées de vibrations du train de roulement vers le volant.
De toute façon, l'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple, une forme d'exécution de cet élément de liaison hydraulique, et sur lequel : - la figure 1 est un schéma de principe de l'invention appliquée à une direction assistée hydraulique de véhicule automobile ; - la figure 2 est une vue en coupe longitudinale de l'élément de liaison selon l'invention ; - la figure 3 est une vue en bout du même élément de liaison. La figure 1 représente schématiquement une direction assistée hydraulique avec un carter central tubulaire 1 dans lequel est montée coulissante une crémaillère 2, en prise avec un pignon rotatif 3 lié à la colonne de direction 4.Les extrémités droite et gauche de la crémaillère 2 sont accouplées à des biellettes 5' et 5" qui commandent l'orientation des roues directrices gauche 6' et droite 6" du véhicule.
Selon que le conducteur du véhicule commande, par le volant 7, un braquage à gauche ou un braquage à droite, une valve d'assistance 8, alimentée en fluide hydraulique depuis un réservoir 9 avec pompe 10, envoie sélectivement le fluide hydraulique vers l'une ou l'autre des deux chambres 11', 11" d'un vérin hydraulique d'assistance 11 du carter tubulaire 1 contenant un piston solidaire 2a de la crémaillère 2.
Chaque chambre 11', 11" du vérin d'assistance 11 est reliée à la valve d'assistance 8 par un conduit hydraulique 12', 12" comportant un élément de liaison hydraulique bidirectionnelle 13', 13" conforme à la présente invention.
L'élément de liaison 13', 13" est par exemple monté sur des connexions hydrauliques de la valve d'assistance 8 ou du vérin d'assistance 11, ou inséré entre deux parties du conduit hydraulique 12', 12" entre la valve 8 et le vérin 11.
Comme l'indique la figure 2, l'élément de liaison 13 comprend, agencée coaxialement dans un corps de raccord 14 tubulaire, une chemise intérieure 15 tubulaire qui définit un conduit central A.
Le corps de raccord 14 est muni de trois entretoises intérieures 17 (voir figure 3) pour maintenir la chemise intérieure 15 coaxialement par rapport audit corps de raccord 14 de sorte que la chemise intérieure 15 délimite avec le corps de raccord 14 un conduit périphérique B de section annulaire.
Un clapet de non-retour 16 est monté dans la chemise intérieure 15. Il comprend une cartouche évidée 18 de forme générale cylindrique, ouverte à ses deux extrémités et immobilisée, par exemple par sertissage, dans la chemise 15.
Un ressort hélicoïdal 19, notamment conique, vient en appui contre un siège 18a à une extrémité de la cartouche 18. Il sollicite un disque obturateur 20, de forme générale tronconique, déplaçable axialement à l'intérieur de la cartouche 18 de manière à venir en butée contre une partie terminale ouverte 18b à l'autre extrémité de la cartouche 18 et à obturer ladite partie terminale 18b.
Selon que le fluide hydraulique s'écoule dans le sens de poussée F1 du ressort hélicoïdal 19 sur le disque obturateur 20, ou dans le sens opposé F2, le conduit central A est respectivement fermé ou ouvert, indépendamment de la constante de raideur du ressort 19.
La fermeture du clapet de non-retour 16 empêche le fluide hydraulique de s'écouler par le conduit central A. Lorsque le clapet de nonretour 16 est ouvert, le fluide s'écoule à la fois par le conduit périphérique B et par le conduit central A.
L'élément de liaison 13', 13" agit ainsi uniquement sur la section de passage de fluide hydraulique, par effet de perte de charge hydraulique, pour assurer l'amortissement des remontées de vibrations du train de roulement vers le volant de direction 7.
Dans l'application préférentielle de l'invention à une direction assistée hydraulique de véhicule automobile, les éléments de liaison 13', 13" sont montés de manière à ce que l'injection de fluide par la valve d'assistance 8 se fasse dans le sens F2 à l'encontre de la poussée du ressort hélicoïdal 19 sur le disque obturateur 20 de manière à ce que la section de passage de fluide soit maximale.
Ainsi, le clapet de non-retour 16 se ferme dans le sens du retour de fluide depuis le vérin d'assistance 11 vers la valve d'assistance 8, le mouvement du fluide étant alors freiné par les éléments de liaison 13' et 13".
Cette restriction de la section de passage du fluide permet d'amortir les remontées de vibrations provenant du train de roulement et transmises à la colonne de direction 4 et au volant de conduite 7.
L'amortissement est déterminé par construction en fonction des sections de passage dans les deux sens F1 et F2 ainsi que des longueurs de la restriction.
Il va de soi que l'invention ne se limite pas à la seule forme d'exécution de cet élément de liaison hydraulique bidirectionnelle qui a été décrite ci-dessus, à titre d'exemple ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation et d'application respectant le même principe, quels qu'en soient notamment les détails de construction.The present invention relates to vibration damping damping devices in a hydraulic circuit, intended to be interposed between, on the one hand, a hydraulic distributor, and a hydraulic cylinder or other similar hydraulic receiver on the other hand, in particular in a hydraulic power steering of a motor vehicle.
By way of example of such a device, mention may be made of French patent application no. 2817936 in the name of the Applicant and similar devices with damping valve screws.
In all these existing devices, the vibration damping of the undercarriage towards the steering wheel of a hydraulic power steering of a motor vehicle, is provided by spring means and therefore depends on their stiffness constant, so that these devices are complex and therefore expensive to implement.
The present invention aims to avoid these disadvantages by providing a device whose damping function is provided in a simple manner and independently of all springs.
To this end, the subject of the invention is a bidirectional hydraulic connecting element for damping the rise of vibrations in a hydraulic circuit, said connecting element being to be inserted between a hydraulic distributor and a hydraulic jack, and essentially comprising, arranged coaxially in a generally tubular connecting body, a generally tubular inner liner delimiting with the connecting body a peripheral duct of annular section, said inner liner further defining a central duct selectively closable by non-flap valve means. back mounted in the inner liner.
Thus, the inventive idea consists in ensuring the damping of vibrations in a hydraulic circuit, by a hydraulic pressure drop effect, that is to say by a restriction, selective in the direction of passage of the hydraulic fluid , of the hydraulic fluid passage section within a bidirectional hydraulic connecting element interposed between a hydraulic distributor and a hydraulic cylinder of the circuit.
The peripheral duct of the connecting element is always open regardless of the direction of passage of the fluid. In a first direction of passage of the fluid, the nonreturn valve means is open, the connecting element allows the fluid to flow through the central conduit of the connecting element. In the opposite direction of passage, the non-return valve means is closed so that fluid can flow only through the peripheral conduit of the connecting member.
According to one possibility, the non-return valve means comprises a recessed cartridge of generally cylindrical shape, open at both ends, and in which a helical spring, in particular a conical spring, bears against a seat at one end of the cartridge, and urges a shutter disc axially displaceable within the cartridge to abut an open end portion at the other end of the cartridge and seal said end portion.
Depending on whether the hydraulic fluid flows in or against the thrust direction of the coil spring on the cartridge blanking disc, the central conduit is either closed or open regardless of the coil spring stiffness constant.
In another aspect, the connector body is advantageously provided with inner spacers to maintain the inner liner coaxial with said coupling body.
The invention also relates to a hydraulic power steering of a motor vehicle comprising two hydraulic connecting elements as specified above, each connecting element being inserted between an assistance valve and one of the chambers of a hydraulic cylinder of assistance, to dampen vibrations rising from the undercarriage to the steering wheel.
In any case, the invention will be better understood with the aid of the description which follows, with reference to the appended schematic drawing representing, by way of example, an embodiment of this hydraulic connecting element, and in which: - Figure 1 is a block diagram of the invention applied to a hydraulic power steering of a motor vehicle; - Figure 2 is a longitudinal sectional view of the connecting element according to the invention; - Figure 3 is an end view of the same connecting element. 1 schematically represents a hydraulic power steering with a tubular central casing 1 in which is slidably mounted a rack 2, engaged with a rotary pinion 3 connected to the steering column 4.The right and left ends of the rack 2 are coupled 5 'and 5 "rods that control the orientation of the left 6' and right 6" steering wheels of the vehicle.
Depending on whether the driver of the vehicle controls, by the steering wheel 7, a left-hand steering or a right-hand steering, an assistance valve 8, supplied with hydraulic fluid from a reservoir 9 with a pump 10, selectively sends the hydraulic fluid to the one or the other of the two chambers 11 ', 11 "of a hydraulic assist cylinder 11 of the tubular housing 1 containing a piston 2a integral with the rack 2.
Each chamber 11 ', 11 "of the assistance cylinder 11 is connected to the assistance valve 8 by a hydraulic conduit 12', 12" having a bidirectional hydraulic connecting element 13 ', 13 "according to the present invention.
The connecting element 13 ', 13 "is for example mounted on hydraulic connections of the assistance valve 8 or the assistance cylinder 11, or inserted between two parts of the hydraulic conduit 12', 12" between the valve 8 and the cylinder 11.
As shown in FIG. 2, the connecting element 13 comprises, arranged coaxially in a tubular connecting body 14, a tubular inner liner 15 which defines a central duct A.
The connecting body 14 is provided with three inner spacers 17 (see FIG. 3) to maintain the inner liner 15 coaxially with respect to said connecting body 14 so that the inner liner 15 delimits with the connecting body 14 a peripheral conduit B of annular section.
A non-return valve 16 is mounted in the inner liner 15. It comprises a hollow cartridge 18 of generally cylindrical shape, open at both ends and immobilized, for example by crimping, in the liner 15.
A helical spring 19, in particular a conical spring, abuts against a seat 18a at one end of the cartridge 18. It urges a shutter disc 20 of generally frustoconical shape that is axially displaceable inside the cartridge 18 so as to come into abutting against an open end portion 18b at the other end of the cartridge 18 and to seal said end portion 18b.
Depending on whether the hydraulic fluid flows in the direction of thrust F1 of the coil spring 19 on the shutter disc 20, or in the opposite direction F2, the central duct A is respectively closed or open, independently of the stiffness constant of the spring 19 .
Closing the nonreturn valve 16 prevents the hydraulic fluid from flowing through the central duct A. When the nonreturn valve 16 is open, the fluid flows through both the peripheral duct B and the central duct. AT.
The connecting element 13 ', 13 "thus only acts on the hydraulic fluid passage section, by the effect of hydraulic pressure drop, to ensure the damping of the vibrations rising from the undercarriage towards the steering wheel 7.
In the preferred application of the invention to a hydraulic power steering of a motor vehicle, the connecting elements 13 ', 13 "are mounted in such a way that the injection of fluid by the assistance valve 8 takes place in the F2 direction against the thrust of the coil spring 19 on the shutter disc 20 so that the fluid passage section is maximum.
Thus, the non-return valve 16 closes in the direction of the return of fluid from the assistance cylinder 11 to the assistance valve 8, the movement of the fluid being then braked by the connecting elements 13 'and 13 ". .
This restriction of the fluid passage section makes it possible to damp the vibrations arising from the undercarriage and transmitted to the steering column 4 and the steering wheel 7.
The damping is determined by construction according to the passage sections in both directions F1 and F2 and the lengths of the restriction.
It goes without saying that the invention is not limited to the sole embodiment of this bidirectional hydraulic connecting element which has been described above, by way of example; it embraces, on the contrary, all variants of implementation and application respecting the same principle, regardless of the particular construction details.
REVENDICATIONS
1. Elément de liaison hydraulique bidirectionnelle permettant d'amortir les remontées de vibrations dans un circuit hydraulique, ledit élément de liaison (13', 13") étant à intercaler entre un distributeur hydraulique (8) et un vérin hydraulique (11), caractérisé en ce qu'il comprend, agencée coaxialement dans un corps de raccord (14) de forme générale tubulaire, une chemise intérieure (15) de forme générale tubulaire délimitant avec le corps de raccord (14) un conduit périphérique (B) de section annulaire, ladite chemise intérieure (15) définissant en outre un conduit central (A) obturable sélectivement par un moyen formant clapet de non-retour (16) monté dans la chemise intérieure (15). 1. Bi-directional hydraulic connection element for damping up vibrations in a hydraulic circuit, said connecting element (13 ', 13 ") being interposed between a hydraulic distributor (8) and a hydraulic cylinder (11), characterized in that it comprises, arranged coaxially in a generally tubular-shaped connecting body (14), an inner casing (15) of generally tubular shape delimiting with the connecting body (14) a peripheral duct (B) of annular section said inner liner (15) further defining a central duct (A) selectively closable by check valve means (16) mounted in the liner (15).