Brevet FR2505002A1 — publié le 19821105

La présente invention se rapporte a un amortisseur hydrau- lique à aiguille, tel que par exemple un amortisseur selon le brevet français N O 2 398 226, muni d'une manière générale d'une cavité pri- maire remplie de fluide hydraulique et d'une cavité secondaire éga- lement remplie de fluide hydraulique et associée par ailleurs à un élément compressible, les deux cavités communiquant par un ajutage dans lequel coulisse une aiguille. Dans le cas le plus courant o l'élément compressible est constitué par une vessie remplie de gaz, ladite vessie est soumi- se, à chaque opération d'amortissement, à un choc extrêmement violent de la part du fluide hydraulique, de sorte qu'il arrive que la paroi de celle-ci se déchire. L'amortisseur de l'invention permet d'éviter ce genre d'accident, et est en outre de performances plus élevées par rapport à celle des amortisseurs connus jusqu'alors Il est du type tel que muni d'une aiguille cylindrique destinée à coulisser, avec un jeu suf- fisant juste au coulissement, dans l'ajutage reliant les deux cavités, et il est caractérisé en ce que ladite aiguille est munie de moyens permettant de donner un mouvement tourbillonnaire au fluide injecté dans la cavité secondaire au cours de l'opération d'amortissement. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la descrip- tion suivante de deux exemples non limitatifs de réalisation, en ré- férence aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue schématique en coupe longitudinale d'un amor- tisseur conforme à l'invention la figure 2 est une vue en coupe d'une variante d'aiguille pouvant équiper l'amortisseur de la figure 1 les figures 3 et 4 sont respectivement des vues en coupe selon les directions A et B de la figure 2 * /-*-. En se référant à la figure 1, l'amortisseur de l'invention comporte un corps 1 et une pièce d'appui 2 qui sont susceptibles de se déplacer relativement selon la direction de la charge F qui est ap- pliquée. Le corps 1 comporte une cavité intérieure 12, que l'on conviendra d'appeler"cavïté secondaire" Dans cette cavité est formée une chambre 5 qui est remplie d'un liquide hydraulique Le volume de cette chambre 5 est déterminé par un élément 3 qui peut se comprimer et se décomprimer. Cet élément 3 est constitué, dans l'exemple considéré, par une poche élastique dont le volume intérieur 4 est rempli d'un gaz tel que de l'azote Le corps 1 formant la cavité secondaire 12, dans laquel- le une membrane élastique 3 sépare une chambre de liquide hydraulique et une chambre sous pression gazeuse, constitue un accumulateur oléo- pneumatique Le corps 1 est par ailleurs construit de manière à pouvoir résister aux pressions élevées susceptibles d'être mises en oeuvre au cours de l'opération d'amortissement. La pièce d'appui 2 est construite, comme représenté sur le dessin, de manière à pouvoir coulisser, de façon étanche grâce à un joint 6, autour du corps 1 Elle délimite avec le corps 1 une cavité de volume variable 7, que l'on conviendra d'appeler "cavité primaire", et qui est remplie du liquide hydraulique remplissant la chambre 5. La cavité primaire 7 communique avec la cavité secondaire 12 par un conduit cylindrique 8 percé dans l'axe du coxps 1 Une aiguille 9 de forme cylindrique est fixée, comme représenté, à la pièce d'appui 2, et a un diamètre inférieur à celui du canal 8 d'une quantité juste suffisante pour lui permettre de coulisser sans frottement dans ledit canal 8. Conformément à l'invention, un filet hélicoidal 10 est creu- sé le long de l'aiguille 9, la profondeur de ce filet croissant progres- sivement de l'amont vers l'aval de façon à permettre une croissance de la section de l'aiguille 9 de l'aval vers l'amont, ce qui est indispen- sable, comme on le sait, pour permettre le fonctionnement de tout amor- tisseur de ce type Grâce à cette disposition, le liquide en provenan- ce de la cavité primaire 7 débouche dans la cavité secondaire 12 selon un mouvement tourbillonnaire ou "vortex", comme représenté par la flè- che sur le dessin Le trajet effectué par ledit liquide dans ce jet tourbillonnaire est donc important, de sorte que l'on peut considérer que celui-ci est pratiquement totalement amorti par frottement li- quide-liquide lorsqu'il atteint la poche élastique 3. De façon à obtenir le maximum d'amortissement par frotte- ment liquideliquide dans la chambre 5, il est avantageux de donner, comme représenté sur le dessin, à la cavité secondaire 12, une forme allant en s'évasant de l'amont vers l'aval à partir du débouché de l'ajutage 8, par exemple une forme cylindro-cônique tel que représen- té Par ailleurs, il est avantageux de munir la paroi interne délimi- tant la chambre 5 d'aspérités 11, ou analogue, ce qui freinera le mou- vement de mise en rotation de la masse de liquide remplissant à l'ori- gine la chambre 5, une telle mise en rotation, correspondant à un em- brayage du liquide d'origine sur le liquide incident, étant défavorable 1 15 à l'effet de frottement"liquide primaire sur liquide secondaire" re- cherché dans un but d'amortissement. Sur la figure on a représenté qu'un seul filet 10 creusé dans l'aiguille cylindrique 9 Il va de soi que, si l'on a besoin par exemple d'un débit plus grand, on peut creuser deux filets parallé- les, ou plue Il va de soi également que l'on peut creuser le ou les filets de profondeur constante mais de largeur variable allant en s'élargissant de l'amont vers l'aval, l'important étant toujours que la section restante de l'aiguille aille, de manière connue, en augmen- tant de l'aval vers l'amont. Sur la figure, on a représenté le filet 10 comme uniforme c'est-à-dire par exemple"pas à-droite" sur toute sa longueur Si l'on veut absolument éviter la mise en rotation du liquide contenu ini- tialement dans la chambre 2, on aura intérêt à creuser le ou les fi- lets 10 de manière alternée tout le long de l'aiguille, c'est-à-dire par exemple "pas-à-droite" sur une première longueur, puis "pas-à- gauche" sur une seconde longueur, puis à nouveau"pas-à-droite",etc Cette disposition présente en outre l'avantage d'entraîner un freinage de l'aiguille au retour de l'amortisseur à sa position initiale. Enfin, dans le cas de l'application de l'invention à un amortisseur a cavité primaire munie d'une portion élastique déforma- ble, tel qu'un amortisseur selon le brevet français 2 398 226 préci- té ou selon la demande de brevet français 80 24563, on ne creusera avantageusement le ou les filets 10 que jusqu'à une distance de l'ex- trémité aval de l'aiguille 9 suffisante pour lui laisser un embout cylindrique plein, ce qui est très avantageux pour ce type d'amortis- seur, comme il est expliqué en détails dans ladite demande de brevet français 80 24563. La réalisation qui vient d'être décrite utilise, pour créer le mouvement tourbillonnaire, ou "vortex", une aiguille à une ou plusieurs rainures hélicoldales Il va de soi que tout autre dis- positif, classique ou non, permettant la création d'un jet tourbil- lonnaire peut également être utilisé, et l'on décrira maintenant, en référence aux figures 2 à 4, un exemple de réalisation d'aiguille des- tinée à remplacer l'aiguille 9 de la figure 1, ladite aiguille permet- tant de créer un vortex à l'aide de canaux tangentiels. En se reportant à l'ensemble des figures 2 à 4, l'aiguille 9 représentée est creuse sur une grande partie de sa position aval, comme représenté, de manière à définir une cavité interne cylindrique 13 L'enveloppe tubulaire 14 de la cavité 13 est percée à sa partie a- mont de canaux radiaux( 15)permettant à l'huile contenue dans la cavi- té primaire 7 de l'amortisseur(figure 1) de pénétrer dans la cavité 13. A sa partie aval, le tube 14 est percé de plusieurs séries de canaux tangentiels( 16,17, etc) percés quatre par quatre dans des plans successifs(A Betc), de manière à créer des jets tourbillonnaires de directions alternées, d'un plan au suivant, comme on le voit clai- rement à l'examen des figures. REVENDICATIONS- 1 Amortisseur hydraulique à aiguille, du type comportant une cavi- té primaire( 7) remplie de fluide hydraulique et une cavité secondai- re ( 12) également remplie de fluide hydraulique et associée par ailleurs à un élément compressible( 3), ledit amortisseur étant muni d'une aiguille cylindrique( 9) destinée à coulisser, avec un jeu suf- fisant juste au coulissement, dans l'ajutage( 8) reliant les deux ca- vités, caractérisé en ce que ladite aiguille ( 9) est munie de moyens ( 10,16,17) permettant de donner un mouvement tourbillonnaire au flui- de injecté dans la cavité secondaire au cours de l'opération d'amor- tissemer t. 2 Amortisseur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est muni d'une cavité secondaire ( 12) dont la section va en s'évasant de l'amont vers l'aval à partir du débouché dudit ajutage( 8). 3 Amortisseur selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite section a une forme cylindro-cônique(figure 1). 4 Amortisseur selon l'une quelconque des revendications 1 à'3, carac- térisé en ce que la paroi interne de la cavité secondaire est munie d'aspérités( 11), ou analogue. Amortisseur selon la revendication I caractérisé en ce que lesdits moyens( 10,16,17) sont tels qu'ils créent des jets tourbillonnaires de directions alternées dans des plans de section successifs le long de l'aiguille.