Brevet FR2420061A1 — publié le 19791012

La présente invention se rapporte à un amortisseur de chocs hydraulique du type comprenant deux cylindres coaxiaux, extérieur et intérieur, fermés a une extrémité par une tête commune et dont le cylindre extérieur est fermé à son autre extrémité par un couvercle d'extrémité tandis que le cylindre intérieur est fermé - son autre extrémité par un corps de soupape qui fait face au couvercle d'extrémité et délimite avec lui un espace de fond communiquant avec l'espace intermédiaire entre-les deux cylindres ;;.dans le cylindre intérieur coulisseun piston ayant une t ge qui passe avec étanchéité, à travers la tete, le piston subdivisant le cylindre intérieur en une pre mière chambre à volume variable du c6té de la tête et une seconde chambre à volume variable du côté du corps de soupape ; dans le piston et dans le corps de soupape sont formés deux anneaux respectifs coaxiaux de passages axiaux pour transférer le fluide hydraulique, ces passages étant commandés par des obturateurs respectifs ayant des disques annulaires élastiques, les passages axiaux formés dans le corps de soupape pour le transfert de fluide de la seconde chambre vers l'espace de fond étant étranglés et les passages axiaux formés dans le piston pour le transfert de fluide de la première vers la seconde chambre étant de meme étranglés. La configuration mentionnée ci-dessus est la configuration classique pour des amortisseurs hydrauliques du type appelé "à double tube", dans lesquels l'espace intermédiaire sert à compenser la réduction de volume du cylindre intérieur due à la présence de la tige de piston dans la premiere chambre. Quand des amortisseurs classiques "à double tube" sont soumis à des cycles de compression et d'extension à fréquence élevée, avec de fortes vitesses d'écoulement du fluide hydraulique, ils sont sujets à des phénomènes de cavitation qui ont 11 inconvénient d'etre une source de bruit. Sur les véhicules automobiles dans lesquels l'amortisseur est monté à l'extérieur de lthabitacle des passagers comme, par exemple, dans le cas d'un amortisseur arrière monté dans le coffre séparé de l'habitacle, le bruit dû à la cavitation n'est pas perceptibie pour les occupants du véhicule et ne constitue donc pas un inconvénient. Un tel bruit est cependant perceptible et peut être gênant dans le cas d'un véhicule automobile dans lequel les amortisseurs arrière se projettent à l'intérieur de l'habitacle des passagers comme, par exemple, dans des véhicules ayant des carrosseries du type "station wagon" ou ayant une porte arrière. Un objet de la présente invention est de fournir un amortisseur de chocs hydraulique du type ci-dessus exempt des inconvénients qui viennent d'etre mentionnés. Selon la présente invention, un tel objet est réalisé par un amortisseur hydraulique de ce type caractérisé en ce que dans l'espace de fond entre le corps de soupape et le couvercle d'extrémité est prévue une âme centrale de révolution autour de l'axe de l'amortisseur de manière à définir, avec la surface intérieure environnante du couvercle d'extrémité, une gorge annulaire ayant un profil arrondi. Avec ce dispositif, on a une sensible absence de bruît, grâce à une réduction notable de la turbulence dans le fluide hydraulique dirigé vers l'espace intermédiaire ou vers la seconde chambre. De préférence selon l'invention, l'amortisseur est aussi caractérisé en ce que les passages du piston s'ouvrent, à leur extrémité, vers la deuxieme chambre, dans une surface annulaire radiale plane constituant le fond d'une cavité cylindrique formée dans le piston et délimitée par une jupe du piston luiméme, ladite surface radiale étant reliée à la surface interne de la jupe par une surface à profil en quart de cercle. Avec ce dispositif, on obtient aussi une réduction supplémentaire du bruit grâce à une réduction notable des turbulences, à frequence élevée, dans le fluide dirigé de la premiere vers la seconde chambre ou vice versa à travers les passages du piston. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques apparateront à l'aide de la description ci-apràs et des dessins joints où - la figure 1 est une vue en coupe longitudinale partielle selon la ligne brisée I-I de la figure 2 ; - la figure 2 est une vue en coupe, le long de la ligne II-II de la figure 1, d'un amortisseur de chocs selon le mode préféré de réalisation de l'inven tion - les figures 3 et 4 sont des coupes fragmentaires semblables à celle de la figure 1 qui représentent deux variantes ; et - la figure 5 est une coupe fragmentaire agrandie d'un détail du piston de l'amortisseur. En se référant à la figure 1, l'amortisseur de chocs hydraulique comprend deux cylindres coaxiaux : un cylindre extérieur 10 et un cylindre intérieur 12. A une extrémité, les deux cylindres 10, 12 sont fermés par une tête commune (non représentée). Le cylindre extérieur 10 est fermé à son autre extrémité par un couvercle d'extrémité 14 de tôle d'acier épaisse étirée et le cylindre intérieur 12 est fermé à son autre extrémité par un corps de soupape 16 qui fait face au couvercle 14 et délimite avec lui un espace de fond 18. Ce dernier communique avec l'espace intermédiaire 20 par un groupe de trois passages 22. Entre les passages 22, le couvercle d'extrémité 14 a des parties déformées vers l'intérieur 24 qui servent à retenir le corps de soupape 16 en position couplée à l'extrémité correspondante du cylindre intérieur 12. Dans le cylindre intérieur 12 coulisse un piston 26 auquel est fixée rigidement une tige de piston 28 qui passe, avec étanchéité, à travers la tête mentionnée ci-dessus. Le piston 26 subdivise le cylindre intérieur 12 en une première chambre à volume variable 30,du côté de la tete, et en une seconde chambre à volume variable 32, du côté du corps de soupape. Le piston 26 a un premier anneau radialement extérieur de passages. axiaux 34, comnandés par une unité de soupape comprenant un obturateur 36 à disques annulaires. Les passages 34 servent pour le transfert de fluidehydraulique de la seconde chambre 32 vers la première chambre 30 lors de la compression de l'amortisseur. Le piston 26 a aussi un second anneau de passages axiaux 38, radialement vers l'intérieur par rapport aux passages déjà mentionnés, pour le transfert de fluide de la première chambre 30 vers la seconde chambre 32 lors de l'extension de l'amortisseur. Les passages 38 sont commandés par un obturateur constitué par un paquet de disques annulaires 40 précontraints par un ressort hélicoïdal 42 au moyen d'une plaque glissante 44. D'autres détails du piston 26 et de son système de soupape 40, 42, 44 seront décrits ci-dessous. En se référant aux figures 1 et 2, le corps de soupape 16 est muni d'un anneau extérieur de passages 46 pour le transfert de fluide hydraulique venant de l'espace intermédiaire 20 vers l'espace de fond 18 et la seconde chambre 32 lors de l'extension de l'amortisseur. Les passages 46 sont commandés par un obturateur à disque rigide 48 entierement semblable à l'obtu- rateur 36 et monté glissant le long d'un bossage central 50 du corps de soupape 16. L'obturateur 48 est précontraint par un ressort en étoile 32 de type connu, qui est précontraint à son tour par un disque annulaire rigide 54. Le corps-de soupape 16 a aussi un anneau radialement intérieur de passages étranglés 56 pour le transfert de fluide hydraulique de la seconde chambre 32 vers l'espace de fond 18 et de là vers l'espace intermédiaire 20, à travers les passages 22 lors de la compression de l'amortisseur. Les passages 56 sont commandés par un disque annulaire flexible 58. Un rivet 60 s'étendant au centre du corps de soupape 16 sert, en partie, pour la retenue du disque 54 et du ressort 52 et, en partie, avec interposition d'une rondelle 62, du disque obturateur 58. Selon ltinvention,- dans l'espace de fond 18 entre le corps de soupape 16 et le couvercle 14,estprévueune ame centrale 64 constituée par un élément métallique inséré sur le couvercle d'extrémité lui-m8me, par exemple par soudage. L'âme 64 a la forme d'un bossage de révolution de manière à définir, avec la surface intérieure environnante du couvercle, une gorge annulaire 66 ayant un profil arrondi. il est établi que, de cette manière, on obtient une réduction notable des turbulences du fluide dans l'espace de fond 18 quand l'amortisseur est soumis à l'extension et à la compression à fréquence élevée.Ceci est probablement dû au fait que le fluide, qui, lors de la compression, passe de la seconde chambre 32 à travers les passages 56, l'obturateur 58 étant ouvert, vers l'espace 18 pour atteindre l'espace intermédiaire 20,est guidé sans heurt par le profil arrondi de la gorge 66, et de même le fluide,qui,lors de l'extension, passe vers l'espace 18 venant de l'espace intermédiaire 20 pour alimenter les passages 46 et atteindre la seconde chambre 32 quand l'obturateur 48 est ouvert, est aussi guidé sans heurt. Sur la figure 3 est représentée une variante de l'âme, les parties similaires à celles de la figure 1 étant désignées par les mêmes références. Dans cette variante, le couvercle d'extrémité 114 est encore en tôle d'acier étirée épaisse et liane centrale est constituée par un bossage 164 formé par étirement dudit élément. Selon une autre variante, non représentée, dans le cas d'un couvercle d'extrémité constitué par un élément forgé, l'âme centrale peut êtreconstituée par un bossage formé de maniere intégrante avec le couvercle par forgeage. Sur la figure 4 est illustrée une autre variante De même ici les parties similaires à celles des figures 1 et 3 ont été désignées avec les mêmes références. Dans cette variante, le rivet central 260 a une tête moulée 264 qui, par l'interposition d'une rondelle 62, retient l'obturateur à disque 58. La tête 264 est moulée de maniere similaire à l'âme 64 et s'étend jusqu'à la région du couvercle d'extrémité 214 pour définir avec ce dernier une gorge annulaire arrondie qui peut etre considérée comme continue vis-à-vis de l'écoulement du fluide hydraulique. Cette variante a l'avantage de ne pas exiger un formage spécial du couvercle d'extrémité, la fabrication d'un rivet 260 avec une tête moulée 264 ne présentant par ailleurs aucunedifficulté. En se référant maintenant à la figure 5, le piston 26 a une jupe 68 qui délimite dans le piston lui-même une cavité cylindrique 70 dans laquelle il y a un paquet de disques obturateurs 40, la douille 44 et une partie du ressort 42. Dans le mode de réalisation représenté, le paquet 40 comprend une paire de disques flexibles annulaires 40a et 40b engagés contre une bride radialement intérieure vers le haut de la douille 44. Cet arrangement est l'objet d'une autre demande de brevet, déposée en Italie le 14 mars 1978 par la demanderesse sous le nO 67549 A/78. Le disque 40a le plus proche de la sortie des passages étranglés 38 coopère avec un siège qui consiste simplement en une surface annulaire radiale plane 72 constituant le fond de la cavité 70. Sur la périphérie de cette surface, comne représenté sur la figure 1, il y a aussi les sorties des passages 34. La surface plane 72 est reliée de manière continue à la surface intérieure de la jupe 68 selon un profil en quart de cercle, comme indiqué en 74. il est établi que l'absence du siège de soupape constitué par une bride vers le haut autour des sorties des conduits 38 et la liaison arrondie 74 réduisent notablement la turbulence et le bruit qui en résultent quand, en particulier, l'obturateur 40 étant ouvert, le fluide passe, lors de l'exten- sion de l'amortisseur, de la première chambre 30 vers la seconde chambre 32 à travers les passages 38 et la cavité 70. Bien entendu, les exemples de réalisation décrits ne sont nullement limitatifs de l'invention. REVENDICATIONS 1. Amortisseur de chocs hydraulique du type comprenant deux cylindres coaxiaux, l'un extérieur et l'autre intérieur, fermés par une tête commune à une extrémité et dont le cylindre extérieur est fermé à son autre extrémité par un couvercle d'extrémité tandis que le cylindre intérieur est fermé à son autre extrémité par un corps de soupape qui fait face au couvercle et délimite avec lui un espace de fond communiquant avec l'espace intermédiaire entre les deux cylindres, dans lequel dans le cylindre intérieur coulisse un piston muni d'une tige de piston qui passe, avec étanchéité, à travers la tête, le piston subdivisant le cylindre intérieur en une première chambre à volume variable du côté de la tête et en une seconde chambre à volume variable du côté du corps de soupape, et dans lequel, dans le piston et le corps de soupape sont formés deux anneaux coaxiaux de passages axiaux pour le transfert du fluide hydraulique commandés par des obturateurs respectifs à disque annulaire élastique, les passages axiaux formés dans le corps de soupape pour le transfert de fluide de la seconde chambre vers l'espace de fond étant étranglés et les passages axiaux formés dans le piston pour le transfert de fluide de la première vers la seconde chambre étant de même étranglés, caractérisé en ce que dans l'espace de fond (18) entre le corps de soupape (16) et le couvercle d'extrémité (14) est prévu une lime centrale (64, 164, 264) de révolution autour de l'axe de l'amortisseur de manière à définir avec la surface intérieure environnante du couvercle d'extrémité (14, 114, 214) une gorge annulaire'ayant un profil arrondi. 2. Amortisseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'âme centrale est constituée par un élément (64) inséré sur la paroi intérieure du couvercle d'extrémité (14) et soudé au couvercle lui-même. 3. Amortisseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le couvercle d'extrémité (114) est constitué par un élément en tôle d'acier étirée et l'âme centrale (164) est constituée par un bossage obtenu par étirage de l'élément lui-même. 4. Amortisseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le couvercle d'extrémité est constitué par un élément forgé et l'âme centrale par un bossage formé de manière intégrante avec le couvercle par forgeage. 5. Amortisseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les obturateurs à disque associés aux passages (46, 56) du corps de soupape (16) sont maintenus sur le corps lui-même au moyen d'un rivet central (260) et en ce que l'âme centrale est constituée par une tête (264) du rivet faisant face au couvercle d'extrémité (214). 6. Amortisseur selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les passages (34, 38) du piston (26) s'ouvrent à.leur extrémité vers la seconde chambre (32) dans une surface annulaire radiale plane (72) constituant le fond d'une cavité cylindrique (70) formée dans le piston (26) et délimitée par une jupe (68) du piston lui-même, cette surface radiale (72) étant reliée par un profil en quart de cercle (74) à la surface intérieure de la jupe (68).