AMORTISSEUR HYDRAULIQUE COMPRENANT UNE TIGE COULISSANT DANS UN TUBE HYDRAULIC SHOCK ABSORBER COMPRISING A SLIDING ROD IN A TUBE
La présente invention concerne un amortisseur, en particulier pour la suspension d'un véhicule tel qu'un véhicule automobile, ainsi qu'un véhicule automobile équipé de ces amortisseurs. Les véhicules automobiles comportent généralement des suspensions reliant les moyeux des roues à la caisse du véhicule, comprenant pour chaque roue un ressort et un amortisseur. Un type d'amortisseur hydraulique connu comporte une tige coulissant dans un corps tubulaire, l'extrémité de cette tige comprenant un piston séparant deux chambres de fluide situées axialement de chaque côté de ce piston. La tige et le corps de l'amortisseur sont reliés chacun à un des deux éléments soumis au mouvement relatif à amortir, le coulissement de cette tige entraînant un laminage du fluide passant dans des orifices calibrés pour circuler d'une chambre à l'autre, ce qui freine ce mouvement relatif. Certains amortisseurs comportent une butée de fin de course, qui vient freiner et arrêter la course de la tige dans une des directions. Un type d'amortisseur connu comprenant une butée de fin de course, présenté notamment dans le document US-2924304, comporte une chambre cylindrique de butée située à une extrémité du corps tubulaire, dans laquelle vient s'ajuster un anneau lié à la tige quand cette tige arrive en fin de course. L'anneau comporte une forme extérieure légèrement conique qui pénètre dans la chambre cylindrique, le jeu annulaire entre ce cône et ce cylindre constituant une section de sortie du fluide chassé hors de la chambre, cette section se réduisant en fonction de l'avance du cône pour obtenir une butée de fin de course progressive. De plus l'anneau comporte un perçage de remplissage de la chambre de butée parallèle à l'axe et disposé radialement sur un côté, comprenant un clapet qui est fermé quand l'amortisseur arrive en fin de course, et augmente la pression de fluide dans la chambre de butée, et qui est ouvert quand cet anneau repart dans l'autre sens, pour permettre un remplissage libre de la chambre de butée et une détente rapide de l'amortisseur. Un problème qui se pose avec ce type d'amortisseur, est que la fabrication de la chambre de butée ainsi que de l'anneau comportant une surface conique, qui doivent être assez précis pour obtenir une loi de freinage particulière de la fin de course de la tige, est relativement complexe et onéreuse. La présente invention a notamment pour but d'éviter ces inconvénients de la technique antérieure, et de proposer un amortisseur comportant une butée de fin de course progressive simple, efficace et économique. Elle propose à cet effet un amortisseur hydraulique comprenant une tige coulissant dans un tube contenant un fluide, et des moyens d'amortissement hydraulique permettant d'amortir le mouvement de cette tige, la tige comprenant un anneau qui vient en fin de course s'ajuster dans une chambre de butée formée par une extrémité du tube, pour comprimer le fluide dans cette chambre, caractérisé en ce qu'au niveau de l'entrée de la chambre de butée, le tube comporte une partie globalement conique qui se resserre vers l'extrémité, de manière à former un jeu radial entre l'anneau et ce tube qui diminue progressivement vers la fin de course. The present invention relates to a shock absorber, in particular for the suspension of a vehicle such as a motor vehicle, and a motor vehicle equipped with these dampers. Motor vehicles generally include suspensions connecting the hubs of the wheels to the vehicle body, comprising for each wheel a spring and a damper. A known type of hydraulic damper comprises a rod sliding in a tubular body, the end of this rod comprising a piston separating two fluid chambers located axially on each side of this piston. The rod and the body of the damper are each connected to one of the two elements subjected to the relative movement to damp, the sliding of this rod causing a rolling of the fluid passing through calibrated orifices to circulate from one chamber to another, which slows down this relative movement. Some dampers have an end stop, which brakes and stops the stroke of the rod in one of the directions. A known type of damper comprising an end stop, shown in particular in US-2924304, comprises a cylindrical abutment chamber located at one end of the tubular body, in which is fitted a ring connected to the rod when this rod arrives at the end of the race. The ring has a slightly conical outer shape which penetrates into the cylindrical chamber, the annular clearance between this cone and this cylinder constituting an outlet section of the fluid driven out of the chamber, this section being reduced as a function of the advance of the cone to obtain a progressive limit stop. In addition the ring has a filling bore of the abutment chamber parallel to the axis and arranged radially on one side, comprising a valve which is closed when the damper reaches the end of the stroke, and increases the fluid pressure in the stop chamber, and which is open when this ring starts in the other direction, to allow a free filling of the stop chamber and rapid expansion of the damper. A problem that arises with this type of damper is that the manufacture of the stop chamber and the ring having a conical surface, which must be precise enough to obtain a particular braking law of the end of the race. the stem, is relatively complex and expensive. The present invention is intended in particular to avoid these drawbacks of the prior art, and to provide a damper comprising a progressive stop limit simple, efficient and economical. It proposes for this purpose a hydraulic damper comprising a sliding rod in a tube containing a fluid, and hydraulic damping means for damping the movement of this rod, the rod comprising a ring which comes to the end of the race adjust in a stop chamber formed by one end of the tube, for compressing the fluid in this chamber, characterized in that at the inlet of the stop chamber, the tube has a generally conical portion which tapers towards the end, so as to form a radial clearance between the ring and the tube which gradually decreases towards the end of the race.
Un avantage de l'amortisseur selon l'invention, est que la forme conique de la chambre de butée peut être facilement réalisée de manière économique par une opération simple de formage de l'extrémité du tube cylindrique. De plus l'amortisseur selon l'invention peut comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, qui peuvent être combinées entre elles. Avantageusement, le tube est un tube interne monté dans un corps de l'amortisseur. Avantageusement, le jeu radial entre l'anneau et le tube est important avant l'entrée dans la partie conique, et est très réduit après cette partie conique. An advantage of the damper according to the invention is that the conical shape of the abutment chamber can be easily achieved economically by a simple operation of forming the end of the cylindrical tube. In addition, the damper according to the invention may comprise one or more of the following characteristics, which may be combined with one another. Advantageously, the tube is an inner tube mounted in a body of the damper. Advantageously, the radial clearance between the ring and the tube is important before entering the conical part, and is very small after this conical part.
Selon un mode de réalisation, la partie globalement conique comporte une ligne génératrice de révolution qui est légèrement courbe. Avantageusement, l'anneau comporte un dispositif permettant un passage libre du fluide vers la chambre de butée, quand il ressort de cette 5 chambre de butée. En particulier, l'anneau peut être maintenu avec un jeu axial entre deux épaulements circulaires liés à la tige de l'amortisseur. L'anneau peut comporter sur sa face tournée vers la chambre de butée, des créneaux qui laissent passer le fluide quand l'anneau ressort de cette 10 chambre de butée. Selon un mode de réalisation, la chambre de butée est disposée pour freiner la fin de course de détente de l'amortisseur. L'extrémité du tube interne peut être centrée sur une bague de guidage de la tige, qui constitue une fermeture étanche de la chambre de butée. 15 L'invention a aussi pour objet un véhicule automobile disposant d'amortisseurs hydrauliques pour amortir les débattements de la suspension, comportant l'une quelconque des caractéristiques précédentes. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques et avantages apparaîtront plus clairement à la lecture de la description ci-après 20 donnée à titre d'exemple et de manière non limitative, en référence au dessin annexé de la figure 1 qui est vue en coupe axiale d'un amortisseur selon l'invention, comprenant une butée hydraulique de fin de course en détente. La figure 1 présente un amortisseur 1 comportant un corps cylindrique 2 comprenant en partie inférieure, un support 16 disposant d'un perçage 18 de 25 fixation sur la caisse du véhicule. La partie supérieure du corps cylindrique 2 comporte une bague de guidage 4, comprenant un perçage axial qui guide avec étanchéité la tige 6 dont l'extrémité supérieure est liée à un élément de la suspension par un filetage 14. 30 L'extrémité inférieure de la tige 6 comporte un piston 8 maintenu par un écrou 12, qui coulisse dans un tube intérieur cylindrique 10 en séparant deux chambres hydrauliques disposées axialement de part et d'autre. L'extrémité supérieure du tube interne 10, est maintenue de manière centrée sur la bague de guidage 4, qui constitue une fermeture étanche du volume intérieur 30 de l'extrémité de ce tube. According to one embodiment, the generally conical portion comprises a revolution generating line which is slightly curved. Advantageously, the ring comprises a device allowing a free passage of the fluid towards the stop chamber, when it comes out of this stop chamber. In particular, the ring can be held with axial clearance between two circular shoulders connected to the damper rod. The ring may have on its face facing the stop chamber, crenellations which let the fluid pass when the ring out of this stop chamber. According to one embodiment, the thrust chamber is arranged to brake the expansion limit stop of the shock absorber. The end of the inner tube may be centered on a guide ring of the rod, which constitutes a tight closure of the stop chamber. The invention also relates to a motor vehicle having hydraulic dampers for damping the deflections of the suspension, having any of the preceding characteristics. The invention will be better understood and other features and advantages will appear more clearly on reading the following description given by way of example and in a nonlimiting manner, with reference to the appended drawing of FIG. in axial section of a damper according to the invention, comprising a hydraulic limit stop limit stop. Figure 1 shows a damper 1 comprising a cylindrical body 2 comprising in the lower part, a support 16 having a hole 18 for fixing on the vehicle body. The upper part of the cylindrical body 2 comprises a guide ring 4, comprising an axial bore which guides with sealing the rod 6 whose upper end is connected to a suspension element by a thread 14. The lower end of the rod 6 comprises a piston 8 held by a nut 12, which slides in a cylindrical inner tube 10 by separating two hydraulic chambers arranged axially on either side. The upper end of the inner tube 10 is held centrally on the guide ring 4, which constitutes a tight closure of the inner volume 30 of the end of this tube.
Le mouvement de la tige 6 repousse un fluide qui passe d'une chambre hydraulique à l'autre lors du coulissement du piston 8, dans un sens par des perçages de petite section qui freinent le débattement de la suspension, et dans l'autre sens par un passage libre entre le tube intérieur 10 et le corps cylindrique 2, permettant dans ce cas une course rapide de l'amortisseur 1. The movement of the rod 6 pushes a fluid that passes from one hydraulic chamber to another during the sliding of the piston 8, in one direction by holes of small section that slow the movement of the suspension, and in the other direction by a free passage between the inner tube 10 and the cylindrical body 2, allowing in this case a fast stroke of the damper 1.
La tige 6 comporte en peu au dessus du piston 8, un anneau 20 comprenant un contour extérieur cylindrique, et des créneaux 32 sur sa face supérieure. L'anneau 20 est maintenu avec un petit jeu axial entre des épaulements inférieur 22 et supérieur 24, liés à cette tige par soudure. Le tube intérieur 10 comporte un peu en dessous de la bague de guidage 4, une partie légèrement conique 26 de longueur L, qui se resserre vers le haut pour se terminer à nouveau par une petite partie cylindrique 28 comportant un diamètre légèrement inférieur à celui de la partie cylindrique principale se trouvant en dessous de la partie conique. Le volume intérieur 30 de la petite partie cylindrique 28 constitue la chambre d'une butée hydraulique, formant un volume fermé dans lequel l'anneau 20 va pénétrer quand la tige 6 arrive en fin de course de détente, pour freiner cette tige. Quand l'anneau 20 est en dessous de la partie conique 26, le diamètre du tube intérieur 10 est grand, et le jeu radial entre l'anneau 20 et ce tube permettant un passage du fluide hors de la chambre de butée 30 est important. La tige 6 n'est pratiquement pas freinée par la butée de fin de course. Quand la tige 6 arrive en fin de course de détente, l'anneau 20 rentre dans la partie conique 26, et comprime le fluide dans la chambre de butée 30. Par cette pression de fluide l'anneau 20 est plaqué sur l'épaulement inférieur 22, ce qui assure une étanchéité entre cet anneau et la tige. The rod 6 comprises in little above the piston 8, a ring 20 comprising a cylindrical outer contour, and crenellations 32 on its upper face. The ring 20 is held with a small axial clearance between lower shoulders 22 and upper 24, connected to this rod by welding. The inner tube 10 has slightly below the guide ring 4, a slightly conical portion 26 of length L, which tightens upwards to end again by a small cylindrical portion 28 having a diameter slightly smaller than that of the main cylindrical part being below the conical part. The internal volume 30 of the small cylindrical portion 28 constitutes the chamber of a hydraulic stop, forming a closed volume in which the ring 20 will penetrate when the rod 6 reaches the end of the expansion stroke, to brake this rod. When the ring 20 is below the conical portion 26, the diameter of the inner tube 10 is large, and the radial clearance between the ring 20 and this tube allowing a passage of the fluid out of the abutment chamber 30 is important. The rod 6 is practically not braked by the limit stop. When the rod 6 reaches the end of the expansion stroke, the ring 20 enters the conical portion 26, and compresses the fluid in the abutment chamber 30. By this fluid pressure the ring 20 is pressed on the lower shoulder 22, which ensures a seal between this ring and the rod.
L'anneau 20 montant toujours, le diamètre du tube intérieur 10 au niveau de cet anneau se réduit progressivement ainsi que le jeu radial entre ces éléments, le passage annulaire du fluide diminue aussi en proportion, ce qui freine de plus en plus la détente de la tige 6. Since the ring 20 is still rising, the diameter of the inner tube 10 at the level of this ring is progressively reduced as well as the radial clearance between these elements, the annular passage of the fluid also decreases in proportion, which slows down the expansion of the the stem 6.
Ensuite quand l'anneau 20 arrive dans la petite partie cylindrique 28, le jeu avec le tube intérieur 10 est très réduit, ce qui freine fortement la fin de course de détente de l'amortisseur 1. Quand la tige 6 descend, l'amortisseur 1 travaillant alors dans l'autre sens en compression, une dépression est générée dans la chambre de butée 30, et l'anneau 20 coulisse suivant son petit jeu axial pour se plaquer sur l'épaulement supérieur 24. Les créneaux 32 laissent alors le fluide rentrer librement à partir de la chambre hydraulique se trouvant en dessous, vers la chambre de butée 30, et la tige 6 est très peu freinée. On réalise ainsi de manière simple et économique, avec une mise en forme du tube interne réalisée par une légère déformation du métal, et un anneau 20 disposé entre deux épaulements 22, 24, une butée hydraulique de fin de course comportant un freinage progressif de cette course. On peut en adaptant la longueur L de la partie conique 26, ou différents angles de cette partie conique, obtenir une progressivité du freinage de la tige 6 qui est variable. On peut aussi réaliser sur le tube interne 10 une forme globalement conique, comportant une ligne génératrice de révolution qui n'est pas droite mais légèrement courbe, pour adapter la progressivité du freinage de la butée de fin de course suivant des caractéristiques particulières. Then when the ring 20 arrives in the small cylindrical portion 28, the clearance with the inner tube 10 is very reduced, which strongly brakes the trigger end of the damper 1. When the rod 6 goes down, the damper 1 then working in the other direction in compression, a depression is generated in the stop chamber 30, and the ring 20 slides along its small axial clearance to press on the upper shoulder 24. The slots 32 then leave the fluid freely return from the hydraulic chamber located below, to the stop chamber 30, and the rod 6 is very slightly braked. This is achieved in a simple and economical way, with a shaping of the inner tube made by a slight deformation of the metal, and a ring 20 disposed between two shoulders 22, 24, a hydraulic end stop comprising a progressive braking of this race. It is possible by adapting the length L of the conical portion 26, or different angles of this conical portion, to obtain progressive braking of the rod 6 which is variable. It is also possible to produce on the inner tube 10 a generally conical shape, comprising a revolution generating line which is not straight but slightly curved, in order to adapt the progressiveness of the braking of the end stop according to particular characteristics.