Brevet FR2133703A1 — publié le 19721201

"1 2133703 La présente invention concerne une jambe de force, en particulier pour véhicules automobiles, comprenant un cylindre d'amortisseur, une chambre de travail dans ledit cylindre, un carter qui entoure le cylindre, unefehambre d'équilibrage définie 5 entre le carter et le cylindre, un piston amortisseur qui coulisse dans le cylindre et est-solidaire d'une tige qui s'étend axialement dans la chambre de travail àt sort de façon étanche du cylindre par une des extrémités de celui-ci, un moyen de communication entre la chambre de travail et la chambre d'équilibrait) ge à l'extrémité du cylindre opposée à celle par laquelle sort la tige de piston, la chambre de travail et la partie de la chambre d'équilibrage voisine de la chambre de travail étant remplies d'un liquide tandis que le reste'de la chambre d'équilibrage est rempli d'un gaz comprimé, un soufflet en forme 15 de manchon souple retroussé, qui est fixé par une de&es extrémités sur le carter et, par l'autre extrémités, à la partie de la tige de piston situes à l'extérieur de la chambre de travail, une chambre élastique définie par le soufflet, la tige de piston, et par des éléments solidaires du carter et de la tige de piston, 20 chambre remplie de gaz comprimé et un moyen de communication entre la partie de la chambre d'équilibrage remplie de gaz et la chambre élastique. On connaît déjà une jambe de force de ce type par la demande de brevet allemande mise à l'inspection publique sous 25 le N° 1 924 393. Dans cet appareil, il est prévu dans la chambre d'équilibrage entre le cylindre' et le carter, une vessie tubulaire qui sépare le gaz comprimé du liquide dans la chambre d'équilibrage. Cette vessie présente l'avantage d'empêcher le liquide 50 de pénétrer dans la partie de la chambre d'équilibrage remplie de gaz ainsi que dans la chambre élastique qui communique avec cette partie. I-ar contre, l'incorporation de cette vessie- entraîne une forte dépense de moyens constructifs, car elle implique l'emploi d'éléments coûteux comme le sont les organes de sépara-35 tion élastiques, les emboutis nécessaires à leur fixation et les canaux de communication avec la chambre élastique» En outre, le montage d'une telle jambe de force est très difficile et coûteux, car la liaison étancne aux gaz qui assure la fixation de la paroi élastique à l'intérieur du carter nécessite des organes 40 de fixation fabriqués avec une très grande précision. En parti 72 13072 2 2133703 culier dans la fabrication en grande série, cette construction compliquée est très souvent à l'origine de défauts de montage aux points d'étanchéité de la paroi élastique, perturbant le fonctionnement de l'appareil par l'infiltration de gaz comprimé dans 5 le liquide. Il en résulte.une augmentation de volume du liquide et, avec le temps, la paroi élastique vient se plaquer contre la face interne du carter, rompant ainsi l'équilibre de presâon entre la chambre d'équilibrage et la chambre élastique. L'invention a donc pour objet, dans une jambe de force du 10 type précité, d'éviter l'incorporation d'une vessie comme moyen de séparation entre le liquide et le gaz comprimé dans la chambre d'équilibrage, tout en veillant à ce qu'aucun liquide ne puisse pénétrer dans la chambre élastique,mâme lorsque la jambe de force est transportée ou stockée dans une position à peu près 15 horizontale. A cet effet, dans la jambe de force selon l'invention, le liquide et le gaz comprimé de la chambre d'équilibrage sont directement en contact et la communication de trop-plein entre la partie de la chambre d'équilibrage remplie de gaz et la cham-20 bre élastique présente au moins deux clapets de.non retour qui s'ouvrent en sens inverse l'un de l'autre. Le brevet français N° 1 519 277 décrit bien une jambe de force d'un type analogue, dans laquelle le liquide et le gaz comprimé de la chambre d'équilibrage, sont en contact direct, 25 mais la communication de trop-plein n'y est munie que d'un seul clapet de non retour, qui s'ouvre dans le sens chambre élastique-chambre d'équilibrage. Les changements brusques de pression dans la chambre élastique provoquant donc une surpression dans la chambre d'équilibrage. Cet excès de pression est particulièrement 30 important lorsque la jambe de force est soulagée, par exemple, lorsqu'on enlève la charge du véhicule dans la suspension duquel la jambe de force est incorporée. On a constaté que des différences aussi importantes entre la pression du gaz dans la chambre d'équilibre et dans la chambre élastique ont une incidence fâcheu-35 se sur le comportement d'une suspension munie d'une telle jambe de force et, par conséquent, sur le confort des passagers du véhicule muni., d'une telle suspension. Cet inconvénient n'est pas compensé par l'avantage que constitue l'impossibilité pour le liquide de passer de. la chambre d'équilibrage dans la chambre 40 élastique. 72 13072 3 2133703 La jambe de farce selon l'invention combine les avantages des constructions connues tout en palliant leurs inconvénients. Le clapet de non retour ouvrant de la chambre élastique sur la chambre d'équilibrage peut être formé en utilisant une 5- partie du moyen étanche de guidage de la tige de piston à sa sortie du cylindre. En particulier lorsque ce moyen de guidage étanche est constitué de deux parties, une extérieure d'étanchéité et une intérieure, de guidage, la chambre définie entre ces deux parties est mise en communication avec la chambre d'équili-10 brage et la partie formant joint forme le clapet de non retour qui ouvre de la chambre élastique en direction de la chambre d1 équilibrage. On peut augmenter la sécurité contre le passage intempestif du liquide de la chambre d'équilibrage dans la chambre élas-15 tique en faisant agir au moins sur le clapet ouvrant de la chambre d'équilibrage sur la chambre élastique une tension initiale» Dans une forme d'exécution particulièrement simplecfe ce clapet de non retour, sur leqid. la tension initiale est exercée de la façon la plus simple possible, on utilise un mox-ceau de 20 tuyau flexible qui est appliqué de l'extérieur contre le carter et on obture les ouvertures. Dans une forme d'exécution préférée, ce morceau de tuyau souple peut être constitué par une extrémité libre du soufflet en forme de manchon souple retroussé, extrémité qui dépasse 25 le point de fixation du soufflet sur le carter. On peut augmenter encore davantage la sécurité contre le passage du liquide de la chambre d'équilibrage dans la chambre élastique en associant un dispositif de déviation du flux de liquide au clapet de non retour qui ouvre de la chambre d'équi-30 librage en direction de la chambre élastique. Ce dispositif peut être constitué par une chicane placée devant l'une des ouvertures du carter, sur la face interne de ce dernier. La jambe de force selon l*invention convient particulièrement; à la suspension d'un véhicule automobile muni d'un dispo-35 sifif de régulation de sa hauteur au-dessous du sol. A cet effet, la chambre élastique peut être munie d'un raccord pour la relier au dispositif de régulation. De toute façon, l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique 4C annexé, représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme 72 13072 4 2133703 d'exécution de cette jambe de force : L'unique figure est une vue en coupe axiale de la jambB de force selon l'invention. La jambe de force représentée dans cette figure est cons-5 tituée par un amortisseur oléopneumatique et par un ressort pneumatique. La chambre élastique c'est à dire la chambre de gaz du ressort élastique, est limitée par le récipient 2, le soufflet 3 en forme de manchon souple retroussé et par le carter 4 de l'amortisseur. Une extrémité du soufflet 3 est fixée contre 10 la face externe du carter, à la partie supérieure de celui-ci, par exemple, par un collier de serrage pour tuyaux souples. L' autre extrémité du soufflet 3 est fixé à l'extrémité inférieure du récipient 2, dont l'extrémité supérieure est fixée à la tige de piston 5, de sorte qu'elle est reliée à ladite tige par 15 le récipient 2. Le piston amortisseur 6 est monté à l'extrémité inférieure de la tige de piston £ et il coulisse contre la face cylindrique interne du cylindre 9. La chambre de travail 10 est séparée de la chambre élastique par l'organe d'étanchéité 8 que traverse la tige de piston à sa sortie du cylindre et par 20 l'organe de guidage 2, qui sert aussi à centrer le cylindre 9 dans le carter 4. La chambre d'équilibrage _11 définie entre la face cylindrique externe du cylindre £ et la face interne du carter 4 est remplie en partie d'un liquide et en partie d'un gaz, tandis que la chambre de travail 10 est remplie de liquide. 25 Les canaux 12 et le clapet de fond 1£ font communiquer la chambre d'équilibrage 11. avec la chambre de travail. A l'extrémité supérieure de la chambre d'équilibrage 11_ se trouve un canal d'évent 14. Ce canal 14 débouche immédiatement au-dessous de l'organe d'étanchéité 8, dans la chambre délimitée par cet 30 organe d'étanchéité 8 et par l'organe de guidage 2- Pour l'alimentation de la chambre élastique en air comprimé, le récipient 2 est muni d'un raccord sur lequel est fixée la conduite 16. Cette conduite est raccordée par exemple à un dispositif de régulation de niveau 22, qui contient un distributeur commandant 35 à volonté l'envoi de gaz comprimé dans la chambre élastique ou le retour de ce gaz. Un clapet de non retour es^ placé à l'extrémité supérieure de la chambre d'équilibrage 11_ èt il est constitué par un ou plusieurs passages 18 qui, comme le montre la moitié gauche de la figure, sont recouverts d'un mor-40 ceau de tuyau souple de caoutchouc 20 et qui, lorsque la pression 72 13072 5 2133703 clans la chambre a1 équilibrage devient supérieure à celle dans la chambre élastique laissent passer le gaz de la chambre a1 équilibrage vers la chambre élastique. Ce morceau 20 du tuyau souple est monté avec une certaine tension initiale sur le carter afin que la pression dans la chambre d'équilibrage reste toujours légèrement supérieure à celle dans la chambre élastique. Tour empêcher que le liquide soit entraîné dans la chambre élastique _1 lorsque les conditions de fonctionnement sont défavorables, une chicane est fixée contre la face interne du carter 4, en face -10 des passages 1b. Dans cette forme d'exécution, le morceau de tuyau aouple est constitué par un prolongement du soufflet Dans la description ci-après du mode de fonctionnement de cet appareil, on partira de l'hypothèse que le véhicule dans la suspension duquel sont incorporées des jambes de force selon 15 l'invention est tout d'abord chargé à la limite maximale admissible. J'ar l'intermédiaire du dispositif (le régulation 22, dont le rôle est de maintenir constante la garde au sol du véhicule même lorsqu'il est Lourdement chargé, du raz -comprimé est amené -par -la- conduite à la chambre élastique \1 jusqu'à ce que le •20 niveau désiré soit, atteint. La pression aans la chambre élastique 2_ est alors, connldérab 1 ement supérieure à celle dans la chambre ae travail 10 et dan.; Ja chambre"d 1 éq\j.i Iibrage _T1 de 1 1 amortisseur lin- raison de cette différence de pression, du gaz comprimé dans La cna;nhre élastique repousse le joint -J1 ébanchéi t" 8, entre 25 aans-1 a chambre intermédiaire '1^ et, par le canal 14- arrive dans la chambre d'équilibrare JJ_. 0e passage du ray. d'une chambre à l'autre dure jusqu'à ce qu'il .".'établisse un équilibre de la pression entre la enambré élastique 1_, la chambre de travail 10 et la chambre d'équilibrage 11. Lorsqu'on décharge le', véhicule-,- le distributeur du dispositif de régulation-^ enange de position et provoque l'écoulement du gaz contenu dans la chambre élastique 1 par la conduite 16> jusqu'à ce que la-g'arde au sol désirée soit obtenue. La pression dans la chambre élastique _1 est, alors beaucoup inférieure à ce qu'elle était lorsque le véhicule était chargé à la limite, beaucoup inférieure aussi à celle dans 11 amortisseur oléopneumatique. ■Jette différence de pression provoque l'entrée cri action du clapet de non retour 'Vj_ et du gaz peut alors passer de la chambre d ' éattilibr-à'ge Tl dans la chambre élastique 1_ par le:s canaux 18 40 découverts par le morceau .19 de tuyau souple ou, suivant la forme 72 13072 b 2133703 d'exécution, par le prolongement» 20 du «oufflet itn chicane Y\ a pour rôle d'empêcher que du liquide ne découle dans la chambre élastique 1_. par le clapet de non retour 1'/. suivant Ja tension initiale du. morceau _19 de tu.yau soupie ou du prolon^-urnent lj 20 du soufflet, tension initiale qui eut- relativement faiblo. Ce processus.dure Jusqu'à ce que Ja pression dans la enambre d' équil ibrare ne so i t plus - que 1 é^èrejnen-t supérieure à celle de la chambre élastique 1. (Jette légère tension initiale du clapet de non retour 1^ est-prévue pour assurer une étanchéité parfaite '10 dudit clapet par-- rapport- à la chambre élastique lorsque l'appareil est transporté ou stocké en position-horizonta1e. Cet équilibre de pression entre l'intérieur de l'amortisseur et la chaïubfe é 1 astique- 1_ soulap;e le joint d ' étanchéité b. Une pression dans 1'amoruiaseur trop supérieure à celle de la chambre élasti-V) que presserait-trop fortement le joint ^ contre la tige de piston augmeriant le frottement entre ces deux organes et, de ce fait l'usure du joint. Le clapet de non retour 1'J_ empêche cette trop grande différence de pression et augmente ainsi la longévité de l'organe d'étanchéité 8. 20 Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas à la seule forme d'exécution décrite•ci-dessus à titre d'exemple non limitatif ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation, iar exemple, cet équilibre de la i>ression entre la chambre d'équilibrage et la chambre élastique. _1 peut aussi 2Lj être appliqué à des jambes de force supportant la totalité ou une partie d'une charge, dont les amortisseurs comportent des pistons amortisseurs qui agissent dans le sens poussée et dans le sens traction, c'est à dire des amortisseurs sans clapet fie fond, lin outre, la chicane peut être en matière plastique, présenter plu-50 sieurs faces de travail et être fixée par serrage contre la face interne du carter. 72 13072 7 2133703 REVENDICATIONS 1. - Jambe de force, en particulier pour véhicules automobiles, comprenant un cylindre d'amortisseur, une chambre de travail dans ledit cylindre, un carter qui entoure le cylindre, 5 une chambre d'équilibrage définie entre le carter et le cylindre, un piston amortisseur qui coulisse dans le cylindre et est solidaire d'une tige qui srétend axialement dans la chambre et est guidée de façon étanche à sa sortie du cylindre, à l'une des extrémités de celui-ci, un moyen de communication entre la chambre 10 de travail et la chambre d'équilibrage à l'extrémité du cylindre opposée à celle par laquelle sort la tige de piston, la chambre de travail et la partie de la chambre d'équilibrage voisine de la chambre de travail étant remplies d'un liquide tandis que le reste de la chambre d'équilibrage est rempli d'un gaz comprimé 15 un soufflet en forme de manchon souple retroussé, qui est fixé par une de ses extrémités sur le carter et, par son autre extrémité, à la partie de la tige de piston située à l'extérieur de la chambre de travail, une chambre élastique définie par le soufflet,3a tige de piston, et par des éléments solidaires du 20 carter, et de la tige de piston, chambre remplie d'un gaz comprimé, et un moyen de communication entre la partie de la chambre d'équilibrage remplie de gaz et la chambre élastique, caractérisés en ce que le liquide et le gaz comprimé de la chambre d'équilibrage sont directement en contact et en ce que la communication 25 entre la partie de la chambre d'équilibrage et la chambre élastique est commandée par au moins deux clapets de non retour qui s'ouvrent en sens inverse 1'un de l'autre. 2. - Jambe de force selon la revendication 1, caractérisé en ce que le clapet de non retour ouvrant de la chambre élastique 30 vers la chambre d'équilibrage est formé en utilisant une partie du dispositif de guidage et d'étanchéité de la tige de piston à sa sortie du cylindre. 3. - Jambe de force selon la revendication 2, caractérisée en ce que lorsque le dispositif de guidage et d'étanchéité est 35 composé de deux parties distinctes, l'une extérieure, pour l'é-tanchéité et l'autre intérieure, pour le guidage, une chambre définie entre ces deux parties communique avec la chambre d'équilibrage et la partie qui assure 1'étanchéité forme le clapet qui ouvre de la chambre élastique vers la chambre d'équilibrage. 40 4. - Jambe de force selon l'une quelconque des revendica 72 13072 8 2133703 tions 1 à 3, caractérisée en ce qu'au moins le clapet de non retour ouvrant de la chambre d'équilibrage vers la chambre élastique est soumis à une tension initiale. 5- - Jambe de force selon la revendication '4, caractérisée 5 en ce que le clapet de non retour ouvrant de la chambre d'équilibrage vers la chambre élastique est constitué par lux morceau de tuyau souple monté sur la face externe du carter, qui obture des passages ménagés cj,ans la paroi cylindrique de ce dernier. 6. - Jambe de force selon la revendication 5» caractérisée 10 en ce que le morceau de tuyau souple est formé par une extrémité libre du soufflet, notamment par la partie située au-delà de la zone de fixation du soufflet à la paroi du carter. 7. - Jambe de force selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce qu'un dispositif de déviation 15 du flux de liquide est associé au clapet de non retour qui ouvre de la chambre d'équilibrage vers la chambre élastique. 8. - Jambe de force selon les revendications 5 et 7» caractérisée en ce que le dispositif de déviation du flux de liquide est formé par une chicane placée contre la face interne 20 du carter, en face des passages ménagés dans la paroi de ce dernier. 9» - Jambe de force selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que la chambre élastique est munie d'un raccord permettant de la relier à un dispositif de 25 régulation de la garde au sol du véhicule.