FR2918430A1

FR2918430A1 - Palier amortisseur hydraulique.

Info

Publication number: FR2918430A1
Application number: FR0803354A
Authority: FR
Inventors: Francesco Germano; Werner Hornisch; Claus Blattner
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2007-07-06
Filing date: 2008-06-16
Publication date: 2009-01-09
Anticipated expiration: 2028-06-16
Also published as: DE102007031606A1; DE102007031606B4; CN101338807B; CN101338807A; FR2918430B1

Abstract

La présente invention concerne un palier amortisseur hydraulique, en particulier pour un véhicule automobile, avec un manchon intérieur (2) pour le raccordement à une première pièce, un manchon extérieur (3) coaxial au précédent pour le raccordement à une deuxième pièce, un corps de support annulaire (6) disposé radialement entre le manchon intérieur (2) et le manchon extérieur (3) coaxialement à ceux-ci, et un corps d'amortissement annulaire élastique (7) disposé radialement entre les deux manchons coaxialement à ceux-ci. Les manchons s'appuient radialement l'un contre l'autre par l'intermédiaire du corps de support (6) et du corps d'amortissement (7) coaxial à celui-ci. Deux chambres (8, 9) sont axialement séparées l'une de l'autre entre les manchons, le corps de support comportant au moins un canal (10) reliant hydrauliquement les deux chambres entre elles.

Description

La présente invention concerne un palier amortisseur hydraulique, en

particulier pour un véhicule automobile,comportant un manchon intérieur pour le raccordement à une première pièce, un manchon extérieur disposé coaxialement au manchon intérieur pour le raccordement à une deuxième pièce, un corps de support annulaire disposé radialement entre le manchon intérieur et le manchon extérieur coaxialement à ceux-ci, un corps d'amortissement annulaire élastique disposé radialement entre le manchon intérieur et le manchon extérieur coaxialement à ceux-ci, le manchon intérieur et le manchon extérieur s'appuyant radialement l'un contre l'autre par l'intermédiaire du corps de support et du corps d'amortissement coaxial à celui-ci, deux chambres étant axialement séparées l'une de l'autre entre le manchon intérieur et le manchon extérieur, et le corps de support comportant au moins un canal reliant hydrauliquement les deux chambres entre elles.

Un tel palier amortisseur hydraulique, pouvant également être qualifié d'hydropalier, est notamment connu par le document DE 101 57 144 Al et il comprend un manchon intérieur pour le raccordement à une première pièce ainsi qu'un manchon extérieur disposé coaxialement au manchon intérieur pour le raccordement à une deuxième pièce. Le palier comprend en outre un corps de support annulaire disposé radialement entre le manchon intérieur et le manchon extérieur coaxialement à ceux-ci, ainsi qu'un corps d'amortissement annulaire élastique disposé radialement entre le manchon intérieur et le manchon extérieur coaxialement à ceux-ci. Le manchon intérieur et le manchon extérieur s'appuient en l'occurrence radialement l'un contre l'autre par l'intermédiaire du corps de support et du corps d'amortissement coaxial à celui-ci. Deux chambres sont en outre axialement séparées l'une de l'autre entre le manchon intérieur et le manchon extérieur, le corps de support comportant au moins un canal reliant hydrauliquement les deux chambres entre elles. En cas de contrainte axiale exercée sur le palier, les deux manchons peuvent se déplacer axialement l'un vers l'autre du fait du corps d'amortissement, les volumes des chambres variant alors. Un liquide hydraulique remplissant les deux chambres est ainsi refoulé de la première chambre vers l'autre chambre via au moins un canal. Un amortissement plus ou moins important du déplacement axial pourra en l'occurrence être obtenu, en fonction de la conformation du ou des canaux. Dans l'hydropalier connu, le canal de liaison est réalisé par un canal annulaire en forme de rainure, ménagé radialement de l'extérieur dans le corps de support et qui est relié par au moins deux rainures de liaison à la première chambre d'une part, et à l'autre chambre, d'autre part. Chaque rainure de liaison est en l'occurrence prévue de manière à traverser radialement le corps de support sur une face frontale axiale, si bien qu'elle est radialement ouverte sur la chambre correspondante. De plus, dans l'hydropalier connu, le corps de support s'appuie directement contre le manchon extérieur, alors que le corps d'amortissement s'appuie directement contre le manchon intérieur. D'autres hydropaliers à corps de support, où il est prévu au moins un canal pour le raccordement de deux chambres, sont décrits par les documents DE 102 22 217 Al, DE 103 59 340 Al, DE 38 23 238 C2 et EP 0 539 282 B1. Les documents DE 41 17 128 Al et EP 1 282 788 B1 décrivent des hydropaliers où au moins un canal est ménagé dans le corps d'amortissement. Enfin, le document US 4 953 833 décrit un hydropalier où les chambres sont séparées l'une de l'autre en direction périphérique. Plusieurs canaux s'étendant dans le corps d'amortissement sont prévus pour l'accouplement hydraulique des chambres. La présente invention vise à résoudre le problème de réaliser une forme d'exécution perfectionnée ou au moins une autre forme d'exécution pour un palier amortisseur hydraulique du genre susmentionné, laquelle se distingue notamment par une fabrication simplifiée. Selon l'invention, ce problème est résolu en ce que le ou les canaux traversent axialement le corps de support et sont ouverts vers 5 chaque chambre à leurs extrémités axiales. L'invention repose sur l'idée générale que de réaliser au moins un canal de manière que celui-ci traverse sensiblement axialement le corps de support tout en étant axialement ouvert sur chaque chambre à ses extrémités axiales. Le au moins un canal pourra être réalisé avec une to précision relative grâce à leur extension longitudinale dans le corps de support. Puisqu'ils s'étendront en outre entièrement à l'intérieur du corps de support, ils seront indépendants des tolérances de fabrication des autres pièces. Un effet d'amortissement pourra ainsi être défini avec une relative précision au moyen du ou des canaux. En outre, la 15 disposition axialement ouverte des extrémités de canal permettra une construction plus compacte pour le palier, d'une part. D'autre part, cette mesure contribuera aussi à améliorer la prévision de l'amortissement hydraulique pouvant être obtenu. Du fait du canal généralement à extension sensiblement linéaire, de fortes déviations de 20 flux génératrices de résistances à l'écoulement relativement délicates à définir d'avance seront réduites voire évitées. Le dimensionnement de l'hydropalier en fonction de cas de charge prédéfinis sera facilité par la possibilité de calcul améliorée de l'effet d'amortissement pouvant être obtenu. 25 Suivant une forme de réalisation avantageuse, le ou les canaux présentent une réduction de section entre leurs extrémités axiales. Une telle réduction de section permettra de réaliser un point d'étranglement défini à l'intérieur de chaque canal. L'effet d'étranglement d'une telle réduction de section pourra être calculé de manière relativement 30 satisfaisante, ce qui facilitera le dimensionnement de l'hydropalier relativement à son efficacité d'amortissement.

Suivant une forme de réalisation particulièrement avantageuse, le ou les canaux présentent deux tronçons axiaux comprenant chacun une des extrémités axiales de canal et dont les axes longitudinaux centraux s'étendent excentrés l'un par rapport à l'autre. Cette forme de construction permettra de réaliser de manière particulièrement simple un point d'étranglement entre les deux tronçons axiaux, les tronçons de canal décalés l'un par rapport à l'autre générant une déviation de flux élevant la résistance à l'écoulement. Un choix d'excentricité correspondant dans la zone de transition permettra en outre d'obtenir to une réduction de section agissant comme un point d'étranglement. La forme de construction proposée permettra de simplifier la réalisation de la réduction de section ou du point d'étranglement à l'intérieur de chaque canal, autrement dit entre les extrémités axiales de celui-ci, ce qui diminuera les coûts de fabrication. 15 Selon des formes particulières de réalisation : - les deux chambres sont axialement séparées l'une de l'autre par le corps de support et le corps d'amortissement ; - le corps de support s'appuie radialement directement contre le manchon intérieur et/ou le manchon extérieur, et/ou contre le 20 corps d'amortissement ; - le corps de support est disposé axialement contre le manchon intérieur entre deux douilles de support disposées coaxialement au manchon intérieur et qui s'appuient radialement directement contre le manchon intérieur. 25 Selon une autre forme particulière de l'invention, le manchon intérieur et le manchon extérieur sont en outre radialement maintenus l'un contre l'autre par deux bagues d'amortissement élastiques limitant chacune axialement une des chambres et qui sont en particulier appliquées chacune contre une douille de support s'étendant 30 coaxialement au manchon intérieur.

Il va de soi que les caractéristiques susmentionnées et celles qui seront commentées ci-après seront exploitables non seulement dans la combinaison indiquée, mais aussi suivant d'autres combinaisons ou prises séparément, sans sortir du cadre de la présente invention.

Des exemples d'exécution préférentiels de l'invention sont représentés par les dessins et seront commentés en détail dans la description ci-dessous, des signes de référence identiques renvoyant à des pièces identiques ou fonctionnellement équivalentes. Sont schématiquement représentés : 1 o Figure 1 une coupe longitudinale au centre d'un palier, selon la ligne de coupe I-I de la figure 2, Figure 2 une coupe transversale au milieu d'un palier, selon la ligne de coupe II-II de la figure 1, Figure 3 une coupe longitudinale excentrée d'un palier, selon 15 la ligne de coupe III-III de la figure 2, Figure 4 une vue en agrandissement non à l'échelle d'un canal dans une zone de transition. Sur les figures 1 et 2, un palier amortisseur hydraulique 1 comprend un manchon intérieur 2 et un manchon extérieur 3. Le palier 20 1 pouvant également être qualifié d'hydropalier est de préférence utilisé dans un véhicule automobile. Par exemple, l'hydropalier 1 pourra être employé pour le montage d'un bras oscillant, tel qu'un bras transversal d'une suspension de roue. Le manchon intérieur 2 servira en l'occurrence pour le 25 raccordement à une première pièce, en particulier du véhicule automobile, et présentera à cet effet une ouverture centrale de passage 4 qui s'étendra axialement, autrement dit parallèlement à un axe longitudinal 5 du palier 1. La douille extérieure 3 servira pour le raccordement à une deuxième pièce, en particulier du véhicule automobile. Le manchon extérieur 3 est disposé coaxialement au manchon intérieur 2 et il entoure celui-ci en forme d'anneau. L'hydropalier 1 comprend en outre un corps de support 6 annulaire ainsi qu'un corps d'amortissement 7 également annulaire. Le corps de support 6 et le corps d'amortissement 7 sont disposés coaxialement l'un par rapport à l'autre et coaxialement par rapport aux manchons 2, 3. Le corps de support 6 et le corps d'amortissement 7 sont en outre disposés radialement entre le manchon intérieur 2 et le manchon extérieur 3, de telle manière que le manchon intérieur 2 et le manchon extérieur 3 s'appuient radialement l'un contre l'autre par l'intermédiaire du corps de support 6 et du corps d'amortissement 7. Le corps d'amortissement 7 est réalisé pour être élastique et il se compose par exemple d'un élastomère. Deux chambres 8, 9 sont séparées axialement l'une de l'autre par le corps de support 6 et le corps d'amortissement 7 entre les deux manchons 2, 3. Les deux chambres 8, 9 s'étendent en particulier en forme d'anneau coaxialement à l'axe longitudinal central 5. Les chambres 8, 9 sont remplies d'un liquide hydraulique, en particulier d'une huile. Pour l'accouplement hydraulique des deux chambres 8, 9, le corps de support 6 contient au moins un canal 10. Dans l'exemple représenté, le corps de support 6 comprend plusieurs de ces canaux 10, une douzaine, par exemple. De même, il pourra être prévu un nombre de canaux 10 supérieur ou inférieur à 12. Selon l'invention, les canaux 10 s'étendent parallèlement à l'axe longitudinal central 5 en traversant le corps de support 6 en direction axiale. Les canaux 10 sont en l'occurrence tous entièrement ménagés à l'intérieur du corps de support 6. Chaque canal 10 est en outre axialement ouvert sur chaque chambre 8, 9 à ses extrémités axiales 11 et 12. L'admission dans chaque extrémité de canal 11, 12 ou l'évacuation hors de chaque extrémité de canal 11, 12 sont ainsi facilitées pour le liquide hydraulique, aucune déviation de flux n'étant nécessitée au niveau de chaque extrémité de canal 11, 12. L'hydropalier 1 comprend en outre deux bagues d'amortissement élastiques 13, 14 disposées chacune au niveau des faces frontales axiales du palier 1. Les deux bagues d'amortissement 13, 14 sont en l'occurrence disposées radialement entre les manchons 2, 3 et forment chacune une limite axiale pour une des chambres 8, 9. Dans l'exemple représenté, chaque bague d'amortissement 13, 14 s'appuie fixement contre le manchon extérieur 3 et contre le manchon intérieur 2 par l'intermédiaire d'une douille de support 15, 16. Chaque douille de support 15, 16 est en l'occurrence disposée coaxialement au manchon intérieur 2 et s'appuie radialement directement contre celui-ci. Les deux douilles de support 15, 16 sont axialement disposées des deux côtés du corps de support 6. En l'occurrence, le corps de support 6 dépasse radialement vers l'extérieur de la douille de support 15 par ses extrémités axiales en direction axiale. En cas de contrainte axiale des pièces raccordées par le palier 1, les efforts axiaux sont transmis par le palier 1. Un décalage axial peut alors se produire entre les deux manchons 2, 3. Ce décalage axial est en l'occurrence permis par l'élasticité des bagues d'amortissement 13, 14 et du corps d'amortissement 7. Le déplacement relatif entraîne alors une variation de volume dans les deux chambres 8, 9. Alors que le volume d'une des chambres augmente, le volume de l'autre chambre diminue en conséquence. Les chambres 8, 9 étant remplies d'un liquide hydraulique quasiment incompressible, la variation de volume entraîne un refoulement du liquide hydraulique d'une chambre vers l'autre par les canaux 10. Les canaux 10 présentant des sections d'écoulement prédéfinies, un effet d'amortissement souhaité est obtenu en cas de refoulement du liquide hydraulique, en raison des résistances à l'écoulement prévues de manière définie. La diminution de la contrainte axiale permet à l'élasticité des bagues d'amortissement 13 ou du corps d'amortissement 7 de ramener les deux manchons 2, 3 dans leur position initiale. Sur la figure 2, les canaux 10 sont symétriquement distribués en direction périphérique. Ils sont en particulier disposés sur un tracé circulaire par rapport à l'axe longitudinal central 5. Tous les canaux 10 seront de préférence configurés à l'identique. La description suivante de formes de réalisation préférentielles concernant en particulier la configuration des canaux 10 s'appliquera au moins à un des canaux 10, tout en pouvant être réalisée pour plusieurs ou pour la totalité des canaux 10. Sur les figures 3 et 4, chaque canal 10 pourra présenter une réduction de section 17 entre ses extrémités axiales 11, 12, suivant la forme de construction préférentielle ici proposée. Cette réduction pourra être disposée de préférence au milieu de chaque canal 10 relativement à son extension longitudinale. La réduction de section 17 pourra en l'occurrence former un point d'étranglement dans chaque canal 10 pour entraîner l'effet d'amortissement souhaité lors du refoulement de liquide dans chaque canal 10. Pour la réalisation d'une telle réduction de section ou d'un tel étranglement 17, chaque canal 10 pourra fonctionnellement comporter deux tronçons axiaux 18 ou 19. Chaque tronçon axial 18, 19 comprendra en l'occurrence une des extrémités de canal 11, 12. En outre, les deux tronçons axiaux 18, 19 communiqueront dans une zone de transition 20 où ils coïncideront axialement ou se contacteront l'un sur l'autre. La réduction de section 17 ou l'étranglement 17 susmentionnés seront en l'occurrence formés dans cette zone de transition 20. Ceci pourra être réalisé au moyen d'une fabrication définie des tronçons axiaux 18, 19. Par exemple, les différents tronçons axiaux 18, 19 seront réalisés sous forme d'alésages dans le corps de support 6, les premiers tronçons axiaux 18 étant ménagés dans le corps de support 6 depuis la première face axiale, alors que les autres tronçons axiaux 19 seront ménagés dans le corps de support 6 depuis la face axiale opposée. Les tronçons axiaux 18, 19 présentent une section 21 ou 22 au moins dans la zone de transition 20. Ces sections 21, 22 pourront généralement être de dimension identique et notamment circulaires.

Dans la forme de réalisation représentée sur les figures 3 et 4, les deux tronçons axiaux 18, 19 s'étendent axialement, soit parallèlement à l'axe longitudinal central 5. Les axes longitudinaux centraux des deux tronçons axiaux 18, 19 sont portés en figure 4 et affectés des signes de référence 23 ou 24. On reconnaît les deux tronçons axiaux 18, 19, Io ménagés dans le corps de support 6 de telle manière que leurs axes longitudinaux centraux 23, 24 s'étendent excentrés l'un par rapport à l'autre. Cette excentricité, ou l'intervalle entre les deux axes longitudinaux centraux 23, 24 est identifiée par le signe de référence 25 de la figure 4. Il est clair que l'excentricité 25 est choisie de manière à 15 produire un chevauchement défini des sections 21, 22 des tronçons axiaux 18, 19 dans la zone de transition 20, pour raccorder hydrauliquement les deux tronçons axiaux 18, 19 l'un à l'autre. La grandeur du chevauchement détermine la réduction de section 17, autrement dit l'étranglement 17. Dans la forme de réalisation 20 préférentielle représentée en figure 4, l'excentricité 25 est choisie exactement égale à un rayon 26 des sections circulaires 21 ou 22. La forme de construction proposée permet de fabriquer avec une précision relative la zone de transition 20 ou la réduction de section 17, soit finalement le point d'étranglement 17, l'effet d'amortissement 25 hydraulique pouvant être obtenu au moyen de chaque canal 10 pouvant être prévu relativement précisément. Dans les formes de réalisation représentées ici, les canaux 10 sont de forme conique dans leurs zones d'extrémités axiales, de telle manière que chaque canal 10 s'élargit en entonnoir dans ses zones 30 d'extrémités axiales jusqu'à l'extrémité axiale 11 ou 12 de canal correspondante. Cette forme en entonnoir permet de réduire la Io résistance à l'écoulement à l'entrée ou à la sortie de chaque canal 10. En particulier, l'effet d'étranglement de chaque canal 10 pourra être préférentiellement prévu de manière à être principalement déterminé par le point d'étranglement 17.

Dans la forme de réalisation représentée, le corps de support 6 s'appuie radialement directement contre le manchon intérieur 2, en pouvant s'appuyer contre les douilles de support 15, 16 en direction axiale. Par contre, le corps d'amortissement 7 s'appuie radialement directement contre le manchon extérieur 3.

Le manchon extérieur 3 des figures 1 et 3 pourra en particulier être construit en trois pièces et se composer préférentiellement d'un corps en douille intermédiaire 27 et de deux corps annulaires 28 axialement adjacents. Les différentes pièces 27, 28 pourront être soudées l'une à l'autre, en particulier par soudage par friction. La fabrication du palier 1 pourra être facilitée en formant différents groupes de composants pouvant être aisément assemblés. Par exemple, de premiers groupes de construction identique pourront comprendre chacun une douille de support 15, 16, une bague d'amortissement 13, 14 et un corps annulaire 28. Par contre, un deuxième groupe pourra comprendre le corps de support 6, le corps d'amortissement 7 et le corps en douille 27. Les différents groupes seront facilement enfichables sur le manchon intérieur 2 et raccordables entre eux ainsi qu'avec le manchon intérieur 2.

Claims

REVENDICATIONS

1. Palier amortisseur hydraulique, en particulier pour un véhicule automobile, - avec un manchon intérieur (2) pour le raccordement à une première pièce, - avec un manchon extérieur (3) disposé coaxialement au manchon intérieur (2) pour le raccordement à une deuxième pièce, - avec un corps de support (6) annulaire disposé radialement 10 entre le manchon intérieur (2) et le manchon extérieur (3) coaxialement à ceux-ci, - avec un corps d'amortissement (7) annulaire élastique disposé radialement entre le manchon intérieur (2) et le manchon extérieur (3) coaxialement à ceux-ci, 15 - le manchon intérieur (2) et le manchon extérieur (3) s'appuyant radialement l'un contre l'autre par l'intermédiaire du corps de support (6) et du corps d'amortissement (7) coaxial à celui-ci, - deux chambres (8, 9) étant axialement séparées l'une de l'autre entre le manchon intérieur (2) et le manchon extérieur (3), 20 - le corps de support (6) comportant au moins un canal (10) reliant hydrauliquement les deux chambres (8, 9) entre elles, caractérisé en ce que le ou les canaux (10) traversent axialement le corps de support (6) et sont ouverts vers chaque chambre (8, 9) à leurs extrémités axiales (11, 12). 25

2. Palier selon la revendication 1, caractérisé en ce que le ou les canaux (10) présentent une réduction de section (17) entre leurs extrémités axiales (11, 12), notamment vers le milieu.

3. Palier selon la revendication 2, caractérisé 11- en ce que le au moins un canal (10) présente deux tronçons axiaux (18, 19) comprenant chacun une des extrémités axiales de canal (11, 12), - en ce que la réduction de section (17) est formée dans une zone 5 de transition (20) entre les deux tronçons axiaux (18, 19).

4. Palier selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le au moins un canal (10) présente deux tronçons axiaux (18, 19) comprenant chacun une des extrémités axiales de canal (11, 12), et dont les axes longitudinaux centraux (23, 24) s'étendent excentrés l'un 10 par rapport à l'autre.

5. Palier selon la revendication 4, caractérisé en ce que les axes longitudinaux centraux (23, 24) du canal (10) s'étendent décalés l'un par rapport à l'autre du rayon (26) de la section circulaire de chaque tronçon axial (18, 19) dans la zone de transition (20) entre les 15 deux tronçons axiaux (18, 19).

6. Palier selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que chaque canal (10) s'élargit en entonnoir dans ses zones d'extrémités axiales jusqu'à l'extrémité axiale de canal correspondante (11, 12).

7. Palier selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce 20 que les deux chambres (8, 9) sont axialement séparées l'une de l'autre par le corps de support (6) et le corps d'amortissement (7).

8. Palier selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé - en ce que le corps de support (6) s'appuie radialement directement contre le manchon intérieur (2), et/ou 25 - en ce que le corps d'amortissement (7) s'appuie radialement directement contre le manchon extérieur (3), et/ou - en ce que le corps de support (6) s'appuie radialement directement contre le corps d'amortissement (7).

9. Palier selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le corps de support (6) est disposé axialement contre le manchon intérieur (2) entre deux douilles de support (15, 16) disposées coaxialement au manchon intérieur (2) et qui s'appuient radialement directement contre le manchon intérieur (2).

10. Palier selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le manchon intérieur (2) et le manchon extérieur (3) sont en outre radialement maintenus l'un contre l'autre par deux bagues d'amortissement élastiques (13, 14) limitant chacune axialement une des chambres (8, 9) et qui sont en particulier appliquées chacune contre une douille de support (15, 16) s'étendant coaxialement au manchon intérieur (2).