Brevet FR2000620A1 — publié le 19690912

L'invention est relative à des amortisseurs plus particulièrement destinés à être utilisés dans les suspensions de véhicules divers, y compris les véhicules ferroviaires et routiers,et dans lesquels l'amortissement est obtenu en faisant passer un liquide par des dispositifs d'étranglement. L'invention concerne des amortisseurs télescopiques du type dans lequel un piston susceptible d'aller et venir dans un cylindre est monté sur une tige qui traverse un des fonds dudit cylindre, la face dudit piston située du côté d'où part ladite tige ayant une surface active plus réduite que la face opposée ; un déplacement dudit piston vers le fond du cylindre par où sort ladite tige a pour effet d'expulser du liquide de l'espace annulaire qui entoure celle-ci, tandis qu'un mouvement dudit piston dans le sens opposé fait passer du liquide , par des conduits de transfert, dans ledit espace annulaire, une partie dudit liquide se trouvant finalement expulsée dudit espace annulaire du fait que sa section est inférieure à la section totale du cylindre ; une soupape d'étranglement est prévue sur le passage dudit liquide expulsé pour amortir les mouvements relatifs dudit cylindre et dudit piston. De tels amortisseurs comportent un réservoir de liquide pour compenser les variations du volume de liquide contenu dans le cylindre en fonction de la position du piston dans ledit cylindre. La présente invention a pour but de réaliser une construction perfectionnée d'amortisseurs hydrauliques de ce genre. Conformément à l'invention, dans un amortisseur télescopique du type rappelé ci-dessus, l'étranglement qui contrôle les mouvements d'extension et de rétraction de l'amortisseur est monté à l'extrémité du cylindre opposée à celle par où sort la tige de piston. De préférence, le liquide expulsé de la chambre annulaire arrive audit étranglement par un canal annulaire unique. Ledit canal annulaire peut être réalisé par un tube concentrique au cylindre de l'amortisseur et entourant ledit cylindre. On comprendra mieux l'invention à partir de la description ci-après, avec référence aux dessins annexés, donnés ici uniquement à titre de mode -de réalisation préféré sans aucun caractère limitatif, dans lesquels la fig. 1 est une coupe longitudinale d'un exemple de réalisation de l'amortisseur télescopique suivant l'invention la fig. 2 est une coupe transversale du même amortisseursuiw vant la ligne 2-2 de la fig. 1, avec brisures partielles du cylindre et du piston la fig. 3 est une vue de bout avec coupe transversale partielle suivant la ligne 3-3 de la fig. 1 la fig. 4 est une vue de bout de la gauche de la fig. 1 avec brisure partielle du capot anti-poussière et le raccord d'attelage de l'amortisseur au châssis du véhicule étant enlevé et la fig. 5 est une coupe partielle qui correspond à une partie de la fig. 1 et montre une autre variante de raccord d' attelage. Comme on le voit en se reportant à la fig. 1, 11 amortisseur télescopique comporte un tube cylindrique 10 fermé à une extrémité par une plaque Il logée dans un chambrage axial 12 d'un premier fond de cylindre 13. A son autre extrémité, le tube cylindre que 10 est enfilé sur une surface cylindrique extérieure 14 ménagée sur un second fond de cylindre 15. Un piston 16 coulissant dans le cylindre 10 est monté à 1'extremité d'une tige de piston 17 qui sort par une ouverture centrale dudit second fond de cylindre 15 muni d'un chambrage où est logé un joint d'étanchéité 18 qui porte sur la surface périphérique de la tige de piston. Le premier fond de cylindre 13 et la tige de piston 17 portent respectivement des raccords ou éléments d'attelage pour monter l'amortisseur sur le véhicule. Un second tube 21 entourant le cylindre 10 est centré sur le même axe et fixé en engageant une de ses extrémités dans un centrage ménagé dans le premier fond de cylindre 13, l'autre extrémité du tube 21 étant rétreinte comme on le voit en 22 pour s'ajuster serrée sur la surface extérieure du tube cylindrique 10. Des trous 23' percés dans la paroi cylindrique 10 au voisinage de son extrémité portée par le second fond de cylindre 15 font communiquer l'espace annulaire compris entre le cylindre 10 et le tube 21 avec l'espace annulaire 23 compris entre la tige de piston 17 et la face intérieure du cylindre 10. Un autre tube 24, fixé par l'une de ses extrémités au premier fond de cylindre 13 et fermé à son autre extrémité par une partie 25 du second fond de cylindre 15 de diamètre plus grand que celui de la surface cylindrique 14, délimite,-avec le second tube 21, un espace annulaire servant de réservoir de liquide 26. Le cylindre 10 n'est fixé à aucun des fonds 13 et 15, mais il est maintenu serré axialement, entre la plaque 11 qui s'appuie sur un épaulement 27 dans le chambrage 12 et une plaque annulaire 28 qui s'appuie sur la face terminale intérieure de la partie 25 du couvercle du cylindre 15, au moyen dtun anneau de bridage 29, fileté extérieurement et vissé dans un taraudage à l'intérieur du tube 24, qui exerce une pression axiale sur le fond 15 par le contact de deux surfaces tronconiques complémentaires 29 dudit anneau de bridage et dudit fond. Un joint étanche est établi entre le tube 24 et la partie 25 du fond de cylindre 15 par une garniture élastique annulaire 31 prise entre des surfaces tronconiques divergentes sur la partie 25 et sur la plaque annulaire 28. Un capot de protection anti-poussière 32 entoure le tube 24 et présente un fond 33 fixé à la tige de piston 17 comme on le décrira plus loin. Le chambrage 12 dans le fond de cylindre 13 est relié au réservoir 26 par plusieurs canaux 34 (fig. 1 et 2) et ledit fond 13 est auni d'un alésage 36 dont l'axe est tangent à un cercle centré sur l'axe de l'amortisseur, en un point situé sur un diamètre de celui-ci par rapport auquel les groupes de canaux 34 sont symétriquenent distribués, ledit alésage 36 débouchant dans le chambrage 12 qu'il rencontre au voisinage de ce diamètre. L'alésage 36 se trouve du côté opposé auxdits canaux 34 par rapport à l'axe de l'amortisseur .La plaque 11 est percée de trous de passage 37 contrôlés par un clapet anti-retour 38 pour permettre au liquide de passer de la chambre 12 dans la chambre 38 dans I'extrémittdu cylindre 12 et des canaux 41 contrôlés par un clapet anti-retour 42 sont Ménagés dans le piston 16 pour permettre au liquide de passer de la chambre 39 à l'espace annulaire 23. Une lumière 43, représentée sur les fig. 2 et 3, fait communiquer l'espace annulaire compris entre les tubes 10 et 21 avec l'une des extrémités de l'alésage 36 et une soupape d'étrangle ment , désignée sous le repère global 44, dose le débit du liquide en provenance de la lumière 43 qui traverse l'alésage 36 pour aller dans la chambre 12. Un autre canal 45 ménagé dans le premier fond de cylindre 13 comme on le voit sur la fig. 1 est branché sur l'alésage 36 pour recevoir du liquide qui a traversé la soupape d'étranglement 44 et permettre à ce liquide de passer directement dans le réservoir 26 par un tube 46 comprenant une partie 47 qui avance lon gitudinalement dans ledit réservoir, comme le montre la fig. 1, et une partie circulaire, centrée sur l'axe de l'amortisseur, qui entoure le réservoir sur un peu plus de 1800 comme le montre la fig. 2.La partie circulaire 48 du tube 46 est fermée à son extrémité opposée à la partie rectiligne 47, mais elle communique avec le réservoir 26 par des trous 49 percés lans ledit tube du côté opposé au fond de cylindre 13, lesdits trous se trouvant, comme le montre la fig. 2, à l'opposé de l'alésage 36 abritant la soupape d'étranglement par rapport à l'axe de l'amortisseur. Des éléments filtrants sont prévus pour éliminer les corps étrangers du liquide renvoyé au réservoir à travers la-soupaped'étranglement, une partie seulement du liquide traversant le filtre. Celui-ci peut autre constitué par une crépine bombe 51 en matière filtrante dont le bord est serré entre le fond du chambrage 12 et une bride sur une entretoise métallique 52 maintenue en place dans le chambrage par la plaque 11. L'entretoise 52 subdivise l'intérieur du chambrage 12 en une chambre annulaire extérieure qui communique directement avec le réservoir 26 par les passages 34 et avec la sortie de la soupape d'étranglement 44 et une chambre centrale dans laquelle s'ouvrent les trous de passage 37.Des trous 53, percés dans l'entretoise 52 font communiquer entre elles les deux chambres, et l'espace délimité par la crépine bombée 51 est en communication avec la chambre extérieure par une rainure 54 dans le fond du chambrage 12. A titre de variante, ou en supplément, un manchon 55 de matière filtrante peut être monté sur la partie semi-circulaire 48 du tube 46 comme le montre la fig. 2. La soupape d'étranglement44 a pOueonction de doser le débit du liquide en sorte que la résistance opposée aux déplacements relatifs du piston et du cylindre soit proportionnelle à la vitesse de ce mouvement relatif jusqu'à une valeur déterminée de ladite vitesse, au-dessus de laquelle elle reste sensiblement cons tante. Les raccords d'attelage 19 et 20 représentés sur la fig. 1 sont du type à oeillet, le raccord d'attelage 19 faisant corps avec le premier fond de cylindre 13 et le raccord d'attelage 20 ayant une tige filetée 56 qui se visse dans un trou taraudé dans l'axe de la tige de piston 17. Le fond 33 du capot anti-poussière 32 est pris entre la tranche terminale de la tige de piston 17 et un épaulement du raccord d'attelage, l'extrémité de ladite tige de piston ayant une forme non circulaire, par exempie avec deux méplats comme on le voit sur la fig. 4, tandis que le fond 33 du capot présente un dégagement de forme correspondante, ce qui empêche ledit capot anti-poussière de tourner par rapport à la tige de piston 17.En freinant la rotation du capot anti-poussière , on peut en même temps empêcher la tige de piston de tourner ce qui permet de visser le raccord d'attelage 20 et de le bloquer solidement. On pourrait, par exemple, empêcher le capot anti-poussière de tourner en le maintenant avec une clef à téton engagée dans un trou 59 percé dans ledit capot (fig. 1). Les raccords d'attelage du type à oeillet 19 et 20 peuvent être remplacés par des attelages du type à tige dans lesquels, comme le montre la fig. 5, une tige 61 portée par l'amortisseur passe dans un trou d'une ferrure de fixation 62, avec des blocs 63 d'un matériau élastomère présentant des bossages engagés dans ledit trou de la ferrure 62, lesdits blocs étant serrés de part et d'autre de celle-ci par des plaques montées à une distance axiale déterminée sur la tige 61.Dans le cas du raccord d'attelage porté par la tige de piston 17, l'une des plaques peut être formée par le fond 33 du capot anti-poussière qui présente une découpe pour l'empêcher de tourner par rapport à la tige de piston 17 ainsi qu'on l'a décrit précédemment et qui est maintenu en place sur ladite tige 17 par serrage entre la tranche terminale de celle-ci et un épaulement de la tige d'attelage 61, cette dernière étant vissée dans la tige de piston 17. L'amortisseur suivant l'invention peut se monter pour fonctionner avec son axe vertical, horizontal, ou sous toute inclinaison intermédiaire. Si on le monte verticalement ou en position inclinée, on place le fond de cylindre 13 à l'extrémité inférieure et si on le monte horizontalement ou en position incline, on le place en sorte que l'alésage 36 qui contient la soupape d'étranglement soit au-dessus de l'axe dudit amortisseur. Ainsi,dans chaque cas, les canaux 34 qui relient la chambre 12 au réservoir 26 et les trous 49 dans le tube 46 sont tous constamment immergés dans le liquide du réservoir bien que celui-ci contienne de l'air en même temps que du liquide.Le niveau du liquide, pour un amortisseur monté en position horizontale, sera approximatIvement sur la ligne LI sur la fig. 2 et pour un amortisseur monté en position verticale, sera approximativement sur la ligne ta sur la fig. 1 Au cours du fonctionnement de l'amortisseur, du liquide se trouve constamment chassé de la chambre annulaire 23 dans l'espace annulaire compris entre le cylindre 10 et le second tube 21 et de là au réservoir en passant par la soupape d'étranglement 44.Au cours d'une compression de l'amortisseur, du liquide passe de la chambre 39 dans la chambre annulaire 23 et du fait que la diminution de volume de la première est supérieure à l'augmenta- tion de volume de la seconde, une partie du liquide chassé passe par la soupape d'étranglement et, au cours d'une extension de l'amortisseur, du liquide est aspiré dans la chambre 39 par les trous de passage 37. Dans le premier cas, la totalité du liquide qui est passé par la soupape d'étranglement retourne au réservoir tandis que, dans le second cas, une partie de ce liquide peut revenir dans la chambre 39. Dans un cas comme dans l'autre, une partie du liquide traverse un filtre. Du fait que l'écoulement du liquide dans le tube 46 est à sens unique, tout air mélangé audit liquide va avoir tendance à s'écouler avec celui-ci par le tube et à se séparer dans le réservoir, ce qui réalise automatiquement la purge d'air des chambres. REVENDICATIONS 1. Amortisseur hydraulique télescopique du type dans lequel un piston susceptible d'aller et venir dans un cylindre est monté sur une tige qui traverse un des fonds dudit cylindre, la face dudit piston située du côté d'où part ladite tige ayant une surface active plus réduite que la face opposée, un déplacement dudit piston vers le fond du cylindre par où sort ladite tige ayant pour effet d'expulser du liquide de l'espace annulaire qui entoure celle-ci tandis qu'un mouvement dudit piston dans le sens opposé fait passer du liquide, par des conduits de transfert,dans ledit espace annulaire, une partie dudit liquide se trouvant finalement expulsheRdudit espace annulaire du fait que sa section est inférieure à la section totale dudit cylindre, une soupape d'étranglement étant prévue sur le passage dudit liquide expulsé pour amortir les mouvements relatifs dudit cylindre et dudit piston, un réservoir de liquide étant prévu pour compenser les va- riations du volume de liquide contenu dans ledit cylindre pour différentes positions dudit piston, le susdit amortisseur étant caractérisé par le fait que la soupape d'étranglement qui règle à la fois l'extension et la rétraction de l'amortisseur est mon t'. i l'extrémité dudit cylindre opposée à celle par où sort ladite tige de piston. 2. Amortisseur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le liquide expulsé de ladite chambre annulaire va à ladite soupape d'étranglement en passant par un canal annulaire unique. 3. Amortisseur selon la revendication 2, caractérisé par le fait que ledit canal annulaire est réalisé par un tube concentrique au cylindre dudit amortisseur et entourant ledit cylindre à une certaine distance radiale. 4. Amortisseur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que ladite soupape d'étranglement est montée dans un fond qui ferme ledit cylindre du côté opposé à celui par où sort ladite tige de piston. 5. Amortisseur selon la revendication 1, caractérisé par > fait que ledit réservoir de liquide entoure ledit cylindre et est limité extérieurement par un tube concentrique à celui-ci et allant de l'un à l'autre des fonds dudit cylindre. 6. Amortisseur selon les revendications 3 et 5, caractérisé par le fait que ledit tube concentrique audit cylindre et délimi tant ledit canal annulaire constitue la paroi intérieure dudit réservoir de liquide. 7. Amortisseur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit fond de cylindre qui porte ladite soupape d'étranglement contient une chambre en communication avec ledit réservoir, avec l'extrémité correspondante dudit cylindre et avec un passage de décharge à la sortie de ladite soupape d'étranglement. 8. Amortisseur selon la revendication 7, caractérisé par le fait qu'il est prévu une seconde communication entre la sortie de ladite soupape de décharge et ledit réservoir. 9. Amortisseur selon la revendication 7 ou 8, caractérisé par le fait qu'il est prévu un filtre qui est traversé par du liquide allant de ladite soupape d'étranglement audit réservoir, la disposition étant telle qu'une partie seulement dudit liquide sortant de ladite soupape d'étranglement passe par ledit filtre. 10. Amortisseur selon la revendication 9, caractérisé par le fait que ledit filtre est monté dans ladite chambre dudit fond de cylindre, le raccordement de la sortie de ladite soupape d'étranglement à ladite chambre étant organisé en sorte qu'une partie du liquide en provenance de celle-là arrive directement dans ladite chambre et qu'une autre partie dudit liquide y arrive en traversant ledit filtre. 11. Amortisseur selon la revendication 8, caractérisé par le fait que ladite soupape d'étranglement est excentrée par rapport à l'axe dudit amortisseur et ladite seconde communication entre la sortie de la soupape d'étranglement et le réservoir est établie par une conduite partant de ladite soupape d'étranglement pour aboutir dans le réservoir en un point diamétralement opposé à ladite soupape d'étranglement, en sorte que, ledit amortisseur étant monté dans une position horizontale ou presque horizontale avec ladite soupape d'étranglement au point le plus haut, le liquide qui sort de celle-ci par ladite conduite aboutit dans le réservoir au-dessous du niveau du liquide contenu dans ce dernier. 12.Amortisseur selon lunequelconque des précédentes revendications , caractérisé par le fait qu'il est prévu, pour monter ledit amortisseur sur un véhicule, un raccord d'attelage avec une tige filetée se vissant dans un taraudage dans l'axe de ladite tige de piston ainsi qu'un capot anti-poussière cylindrique qui entoure ledit cylindre et dont le fond est organisé pour être serré entre la branche terminale de ladite tige de piston et un épaulement dudit raccord d'attelage, ledit fond du capot ayant un dégagement de forme non circulaire qui coopère avec une extrémité de forme complémentaire de ladite tige de piston pour permettre de se servir dudit capot pour empêcher ladite tige de piston de tourner quand on y visse ledit raccord d'attelage.