Brevet FR2487466A1 — publié le 19820129

- 1 - DISPOSITIF AMORTISSEUR DE MOUVEMENT ENTRE DEUX PIECES COULISSANTES. La présente invention concerne les amortisseurs hydro- pneumatiques à un seul tube du type dit '*télescopique". Les dispositifs de ce genre sont utilisés dans de nombreu- ses applications lorsqu'il est nécessaire, aussi bien de réduire l'amplitude du mouvement relatif entre deux pièces dont l'une au moins est mobile, que de supprimer les effets de choc en retour résultant d'un mouvement relatif plus ou moins brutal. Parmi ces applicatiins, il convient parti- culièrement de citer l'adaptation à la suspension des véhicules de tous genres. Le dispositif objet de la présente invention appartient à la catégorie des amortisseurs hydropneumatiques dans les- quels sont inclus un liquide tel que de l'huile, et un gaz neutre tel que l'azote, dont la compression varie suivant le mouvement des pièces mobiles de cet amortisseur. En plus d'une étanchéité parfaite, il présente, du fait de sa conception, plusieurs avantages d'ordre divers tels que possibilité d'obtenir extrêmement facilement le réglage aussi bien de la dureté que de l'amplitude du mouvement, sans modification de la course, notamment en agissant sur la pression initiale du gaz inclus; facilité de compensa- tion des modifications résultant par exemple de l'usure par la possibilité de recharge en gaz. En outre, ce qui est spécialement appréciable, il interdit tout talonnage en fin de course de compression. On décrira ci-après un mode de réalisation de ce dispositif en se référant au dessin annexé donné à titre d'exemple non limitatif. La figure 1 représente en coupe l'ensemble d'un amortisseur conforme à l'invention. La figure 2 est une vue partielle agrandie de l'amortisseur en position dite "de compression", représentant en détail les moyens de freinage particuliers de l'invention. Les références désignant les mêmes pièces sont identiques sur les deux figures. Le corps de l'appareil est constitué à la manière connue par un cylindre métallique 1 tel qu'en acier,pourvu d'un cache poussière 2. Le corps du cylindre est relié à l'un des points de fixation 3, tandis que la tige 4 sortant du cylindre est reliée à l'autre point de fixation 5. Les moyens de fixation sont dans cet exemple constitués à la manière connue par des tiges. Il est bien évident qu'ils peuvent l'être par oeil ou par oeil et tige selon les cas d'utilisation et le genre de montage adopté. Un piston 6 est rendu solidaire de la tige 4. L'amortisseur inclut des moyens d'étanchéité et de butée constitués par un moyen amortisseur de talonnage 7, un moyen obturateur 8, des rondelles d'étanchéité et d'appui respecti- vement 9 et 10, une butée intérieure de talonnage ll et un jonc d'arrêt 12. On sait que dans les amortisseurs appartenant à cette catégorie le liquide est refoulé dans des enceintes de volume variable délimitées notamment par le piston solidaire de la tige coulis- sante et un piston libre. Suivant l'invention, le liquide est réparti dans deux enceintes, respectivement 13 et 14, de part et d'autre du piston 6. L'une des faces du piston libre désigné par la référence 15 constitue comme indiqué l'une des parois mobiles de l'enceirAte 14 tandis que son autre face constitue paroi mobile de l'en- ceinte 16 dans laquelle le gaz est inclus. Ce gaz est introduit à l'aide du moyen obturateur de charge et décharge 17. Un rappelera succintement le fonctionnement général d'un tel amortisseur avant de décrire les moyens particuliers de l'invention concernant le passage de liquide de l'une à l'autre des faces du piston 6 suivant le sens du mouvement. Lorsque sous l'effet d'une cause extérieure la tige 4 tend à s'enfoncer dans le cylindre 1, ce qui constitue le mouvement de compression, il en résulte, par l'intermédiaire du piston , un effet de compression du gaz inclus dans l'enceinte 16, mais d'autre part un certain effet de freinage de ce mouvement est produit par le passage du liquide de l'enceinte 14 à l'enceinte 13 par des canalisations d'étranglement. Suivant l'invention, l'amortisseur comprenant seulement deux enceintes emplies de liquide, le passage de ce dernier s'effectue à travers le piston 6 dans des conditions qui seront précisées plus loin. Lors du mouvement dit de"détente", duquel résulte la décompres- sion au moins relative du gaz inclus, le liquide passe de l'enceinte 13 à l'enceinte 14 avec également un effet de freinage. Cet effet est obtenu par la disposition particu- lière des moyens de passage avec étranglement inclus dans la tige 4 et le piston 6. En se référant plus particulièrement à la figure 2 qui représente une vue agrandie, on décrira tout d'abord de quelle manière le liquide passe de l'enceinte 14 à l'enceinte 13 lors du mouvement de compression. A cet effet, dans le piston 6 sont pratiqués des conduits 18 de faible section(dont deux sont visibles sur la figure), en liaison libre avec l'enceinte 14, mais ne pouvant être en liaison avec l'enceinte 13 que par le soulèvement de la rondelle 19 formant clapet, maintenue en position d'obturation par la pièce 20 formant ressort, en appui sur la bague 21. En outre, suivant une disposition caractéristique de l'invention, des moyens sont prévus pour interdire tout choc de talonnage en fin de compression. Ils comprennent outre l'élément 7 déjà mentionné l'ensemble constitué par 22-23 et 15 qui va être décrit. - Pour obtenir ce résultat, l'ensemble piston 6-tige 4 est prolongé en direction du piston libre 15 par un moyen obturateur-freineur constitué par la pièce 22 munie d'un bord formant butée 23. Concurremment, dans le piston 15 est ménagé un logement 24 prévu pour recevoir l'ensemble 22-23 en fin de course de compression. L'orifice du logement 24 est pourvu d'un joint à lèvre 25. Dans le piston 15 est pratiqué un forage en L 26 prévu pour faire communiquer le logement 24 avec la face supérieure de ce piston. Une bille 27 est sollicitée par un ressort 28 obturant ainsi la canalision 26. Dans ces conditions, lorsqu'en fin de course de compression la pièce 22 pénètre dans le logement 24, le liquide qui y est inclus est chassé dans la canalisation 26 dont la faible section détermine un mouvement de freinage qui est complété par l'action du ressort taré 28 agissant- sur la bille 27, laquelle tend,comme il a été indiqué,à obturer la canalisation 26. On comprend que ce passage de liquide fortement freiné interdit à l'ensemble 22-23 de talonner violemment contre le piston 15 qui se stabilisera lui-même sous l'effet du gaz comprimé inclus dans l'enceinte 16. Lors du mouvement dit "de détente", le passage de liquide de l'enceinte 13 à l'enceinte 14 s'effectue de la manière suivante: dans la tige coulissante 4 est forée à cet effet une canalisation 29. Cette canalisation,obturée par le bouchon S 29A débouche d'une part radialement en 30 dans l'enceinte 13, d'autre part en 31 dans une gorge 32 pratiquée dans le piston 6. Cette gorge est elle-même en liaison avec les orifices 33 débouchant sur la face du piston 6 délimitant l'enceinte 14, ces orifices étant normalement obturés par une rondelle 34 formant clapet maintenu en position par le ressort 35. On comprend ainsi que, d'une part la canalisation de faible section 29 et ses orifices 30 et 31, d'autre part l'action de la pièce 35 formant ressort agissant sur le clapet 34 déterminent le freinage requis du passage de liquide de l'enceinte 13 à l'enceinte 14 lors du mouvement de détente. Une bague 36 disposée autour de la tige 4 et maintenue par une rondelle 37 est prévue pour amortir tout choc de talonnage en fin de course dans le sens du mouvement de détente qui vient d'8tre décrit. Bien entendu, le dispositif inclut les chambres anti-émulsion et les joints racleurs classiques qui n'ont pas été réfé- rencés sur les figures. Comme il a été indiqué ci-dessus, il est possible grâce à une disposition avantageuse de l'invention de durcir à volonté le fonctionnement de l'amortisseur et d'adapter ce dernier aux différentes conditions de fonctionnement telles que, dans le cas d'application aux véhicules automobiles, surcharge de poids, conduite sur routes défectueuses ou sinueuses compétition.... A cet effet, le moyen obturateur 17 est prévu pour être raccordé directement à la partie correspondante d'une bouteille contenant le gaz sous pression, ce qui permet de pouvoir assurer à volonté introduction, évacuation et réglage de pression du gaz dans l'enceinte 16. Il-est entendu que sans sortir du cadre de l'invention toutes variantes pourront être apportées au dispositif décrit au moyen du dessin annexé donné à titre d'exemple, notamment en ce qui concerne le nombre, les dimensions et la forme des éléments constitutifs, et en particulier la section et le nombre des conduits calibrés de passage du liquide pourront être différents suivant les résultats désirés et l'application envisagée. REVENDICATIONS 1. Dispositif amortisseur de mouvement entre deux pièces coulissantes, fixées respectivement à deux points dont la distance varie sous l'effet de causes extérieures, du genre comprenant un tube solidaire de l'un de ces points, une tige pourvue d'un piston coulissant dans ce tube et solidaire de l'autre point, le dit tube étant empli d'une part d'un gaz dont la compression varie sous l'effet des mouvements effectués par le dit piston, d'autre part d'un liquide tel que de l'huile provoquant un effet de freinage différent suivant que le mouvement détermine une augmentation ou une diminution de compression du gaz au moyen, tant de passages d'étranglement que de clapets tarés; un piston libre formant cloison étanche entre l'enceinte emplie de gaz et celle emplie de liquide, CARACTERISE d'une part en ce que les faces en regard du piston libre et du piston solidaire de la tige coulissante comprennent respectivement au moins une partie saillante et au moins un logement prévu aux fins d'interpénétration, une canalisation de faible section reliant le fond du dit logement à la face du dit piston libre en regard du dit piston solidaire de la tige coulissante, de telle sorte qu'en fin de course de rap- prochement des deux dits pistons il en résulte que l'évacuation du liquide inclus dans le dit logement est fortement freinée, interdisant ainsi tout choc de talonnage; d'autre part, en ce que l'ensemble constitué par la tige coulissante et le piston qui en est solidaire comprend des canalisations calibrées faisant communiquer les deux faces du dit piston et des moyens obtura- teurs tarés assurant par la restriction imposée à la circu- lation du liquide, de l'une à l'autre des dites faces, les effets de freinage requis, différents suivant le sens du mouvement du dit ensemble. 2. Dispositif amortisseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'ensemble constitué par la tige coulissante et le piston qui en est solidaire est prolongé en direction du piston libre par une partie axiale telle qu'en forme de piston, prévue pour pénétrer dans une cavité ménagée à cet effet dans le dit piston libre, la communication entre le fond de la dite cavité et la face du piston en regard du dit ensemble étant établie par au moins une canalisation normalement obturée par un moyen tel qu'une bille sollicitée par un ressort, de telle sorte que la restriction imposée à la circulation du liquide dans la dite canalisation interdise tout choc de talonnage. 3. Dispositif amortisseur selon la revendication 1, caractérisa en ce que l'ensemble constitué par la tige coulis- sante et le piston qui en est solidaire inclut une canalisation axiale débouchant, d'une part radialement dans l'enceinte emplie de liquide délimitée par la face du dit piston opposée à celle en regard du piston libre, d'autre part sur la face en regard du dit piston libre, sous un moyen formant clapet, déterminant ainsi l'effet de freinage requis dans le sens dit de"détente' tandis que des canalisations de liaison entre les deux faces du dit piston solidaire de la tige coulissante débouchent librement sur la face en regard du dit piston libre, mais sur la face opposée, sous un moyen formant clapet, déter- minant ainsi l'effet de freinage requis dans le sens dit de "compression ". 4. Dispositif amortisseur selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il est pratiqué dans le piston solidaire de la tige coulissante au moins une canalisation,d'une part parallèle à l'axe du dit piston et débouchant sous le clapet sur le face en regard du piston libre, d'autre part constituée par une gorge pratiquée dans le dit piston solidaire de la dite tige et en regard de perforations radiales pratiquées dans la dite tige. 5. Dispositif amortisseur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une bague en matériau compressible est disposée sur la tige coulissante près du piston qui en est solidaire, de manière qu'en fin de course dite "de détente", le contact de la dite bague avec les rondelles et butées d'amortissement disposées à l'extrémité correspondante du tube empêche tout choc de talonnage. 6. Dispositif amortisseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie du tube cylindrique consti- tuant l'enceinte dans laquelle le gaz est introduit est pourvue d'un moyen de remplissage et d'évacuation prévu pour être raccordé à une partie correspondante de bouteille contenant le gaz à introduire, indépendante de l'amortisseur, de manière à pouvoir assurer remplissage, évacuation et réglage de pression du gaz à volonté et selon son utilisation. Q