Brevet FR2517005A1 — publié le 19830527

Amortisseur hydraulique de mouvement à deux tubes La présente invention concerne un amortisseur hydraulique de mouvement b deux tubes comportant un cylindre fermé divisé par un piston déplaçable au moyen d'une tige en deux chambres de travail, dont celle qui se trouve du caté du piston communique, d'une part avec une chambre d'équilibre entourant la chambre cylindrique Ear au moins une vanne de non-retour et une vanne d'étranglement, l'une et l'autre au fond du cylindre, d'autre part avec la chambre de travail située du côté de la tige de piston par au moins une vanne de non-retour et une vanne d'étranglements l'une et autre dans le piston0 De tels amortisseurs de mouvement sont notamment utilisés contre les vibrations dans un véhicule à sustentation magnétique entre les supports des aimants et la caisse du véhicule suspendu élastiquement sur lesdits supports.Il se pose à vrai dire en meAme temps pour le guidage lateral du véhicule ce problème que, par suite de la limitation nécessaire de la déviation latérale de la caisse du véhicule sous l'action d'importantes forces de vent latéral et/ou centrifuges (encouibes), chaque amortisseur de mouvement doit présenter un grand facteur d'amortissement, c'est-à-dire amortir énergiquement, mais qu'en revanche en cas de relativement faibles déports latéraux de la caisse du véhicule, par exemple en raison de tolérances de la voie, le confort de la marche exige un amortissement dOuxe L'amortisseur de mouvement connu, a facteur d'amortissement constant sur toute sa course, ne peut naturellement pas apporter de solution à ce problème. L'invention a par conséquent pour objet un amortisseur de mouvement,du type à deux tubes annoncé, qui, avec une mesure d'amortissement au moins approximativement constante sur toute la course, amortisse plus doucement, aussi bien dans des courses de rentrée que de sortie, dans une zone de course intérieure limitée de part et d'autre de la position médiane de l'amortisseur que dans tout le reste de la course. Cet amortisseur de mouvement est caractérisé par le fait que la chambre du cylindre y est reliée à la chambre d'équilibre par au moins une ouverture d'étranglement de l'enveloppe du cylindre, ouverture qui, par rapport à la position moyenne de l'amortisseur, est fermable, lors de la rentrée du piston, par un tiroir déplacé par la tige de ce piston et, lors de la sortie de ce mmg piston, par ledit piston et dont l'effet d'étranglement est inférieur à celui de chaque vanne d'étranglement et que le tiroir s'étend le long de la tige du piston avec une telle longueur et à une telle distance du piston que, dans la position moyenne de l'amortisseur, 11 ouverture d'étranglement se trouve, non fermée, à midistance entre la surface annulaire du piston et l'extrémité caté piston du tiroir et que sa fermeture par celui-ci n'a lieu qu'après une course intérieure de rentrée prédéterminée du piston et se maintient ensuite jusqu la position extrême de celui-ci sur le fond du cylindre, tandis que la fermeture de ladite ouyerture d'étranglement par le piston n"a lieu quant à elle qu'après une course intérieure de sortie de celuici, au-delà de la position moyenne de l'nmorbisseur, correspondante à la course intérieure de rentrée de celui-ci et se maintient ensuite jusqu'a l'autre position extrême dudit piston. L'invention ne se borne donc pas à l'introduction, entre la chambre cylindrique et la chambre d'équilibre, d'une ouverture d'-étranglement ouverte ou fermée en fonction de la course. Àu contraire, c'est le réglage d'accord fonctionnel, tel qu'il résulte de la disposition définie ci-dessus, d'une part de cette ouverture d'étranglement tee chaque vanne d'étran glement, d'autre part du tiroir -avec lu piston relativement à l'ouverture étranglable, qui fait que l'amortisseur présente un facteur d'amortissement plus faible dans une zone de course intérieure prédéterminée que dans le reste de la course. L'amortisseur de mouvement à deux tubes selon l'invention constitue de la sorte un moyen approprié dans tous les cas d'utilisation de l'amortissement des vibrations dans lesquels il s'agit de remplir, sans moyens actifs de régulation parti culièrement compliqués, de conditions d'amortissement, éventuellement opposées entre elles. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, le tiroir est une douille cylindrique qui est fixée à la tige de piston et dont la paroi présente des canaux de la section la plus forte possible continus en direction longitudinale. Suivant d'autres particularités avantageuses possibles de l'invention : l'amortisseur comportant un couvercle fermant, du coté de la tige du piston, la chambre cylindrique et la chambre d'éqilibre, le tiroir est introduit dans la chambre d'équilibre à travers ledit couvercle ; le tiroir est une douille entourant le cylindre du coté de la tige du piston ; la chambre d'équilibre étant limitée par un tube extérieur avec fond qui entoure concentriquement le cylindre et qui est introduit, avec possibilité de translation, par son autre extrémité fermée par le couvercle, dans un tube de protection fixé à la tige de piston par un fond, le tiroir est relié à demeure au fond du tube de protection ; notamment si la vanne de non-retour et la vanne d'étranglement placées dans le piston sont assemblées en une unité de construction fixée au centre de celui-ci, le piston et le tiroir forment une unité de oons- truction dans laquelle se raccorde à ladite unité de construetson des vannes un canal de section aussi grande que possible et continu à travers le tiroir, lequel canal communique par des canaux radiaux respectifs avec une chambre annulaire limitée par le piston et le tiroir et avec l'autre chambre de travail située du c8té de la tige du piston. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description détaillée de plusieurs modes de réalisation pris comme exemples non limitatifs et illustrés schématiquement par le dessin annexé, sur lequel : les figures 1 et 2 représentent chacune, en position moyenne et en coupe longitudinale, un amortisseur de mouvement à deux tubes selon ladite invention la figure 3 est une vue en coupe longitudinale partielle d'un amortisseur de mouvement qui correspond 8 celui de la figure et dont le tiroir forme une unité de construction avec le piston. Les amortisseurs hydrauliques de mouvement décrits ci-dessous sont utilisables non seulement dans la position verticale représentée, mais aussi en position horizontale. C'est pourquoi on s'est abstenu de representer un plein de, liquide, par exemple d'huilez En position d'insertion horizontale, l'ouverture d'étranglement 13 décrite ci- près doit être placée en dessous, l'amortisseur de mouvement considéré étant alors basculé de 900 vers la droite à partir de la position verticale représentée0 Ces amortisseurs de mouvement sont du type à deux tubes : un cylindre de travail fermé 1 forme avec un tube extérieur 2 muni dtun fond une unité de construction fermée par un couvercle 3. La chambre du cylindre est séparée de l'autre chambre fonctionnant en chambre d'équilibre 2.1 par un fond 4 inséré dans le cylindre 1. Le couvercle 3 fait en m & e temps fonction de guidage, avec joint d'étanchéité 301, pour une tige de piston 5 à laquelle sont fixés d'un c8té un tube de protection 6, avec fond, glissé sur le tube extérieur 2 et, comme au fond du tube extérieur 2, un dispositif d'attache 7. Un piston 8 fixé de l'autre cOté à la tige 5 divise la chambre du cylindre en deux chambres de travail 1.1 et 1.2 dont celle, 1.1, qui est située du côté du piston communique avec la chambre d'équilibre 2.1 par une vanne de non-retour 9 et une vanne d'étranglement 10 placées dans le fond 4 et avec la chambre de travail 1.2située du c8té de la tige du piston par d'autres vannes de non-retour et d'étranglement 11 et 12 ménagées dans le piston 8. Lors de la rentrée de la tige de piston 5, dans la phase de compression, la vanne de non-retour il du piston 8 ouvre en direction de la chambre de travail coté tige de piston 1.2, tandis que lors de la sortie de, la tige de piston 5,-dans les phases de traction ou d'aspiration, la vanne de non-retour 9 du fond 4 ouvre en direction de la chambre de travail c8té piston 1.1. Les deux vannes d'étranglement 10 et 12 ont selon l'invention cette particularité de dépendre, quant au commencement et à la fin de leur action, de la position du piston 8 et d'un tiroir 14 (figures t et 3) ou 15 (figure 2) par rapport à une ouverture d'étranglement 13 du cylindre t - dans le cas de l'exemple un simple alésage à travers l'enveloppe du cylindre - dont l'effet est plus faible que celui de chacune des vannes d'étranglement 10 ou 12*;; cette ouverture d'étranglement est obturable par le tiroir fixé à la tige de piston ou le piston lui-mtme. Le tiroir 14 ou 15 s'étend le long de la tige de piston 5 avec une longueur de construction telle, et à une distance du piston 8 telle, que, dans la position moyenne représentée de l'amortisseur, l'ouverture d'étranglement 13 se trouves non fermée, à mi-distance entre la surface annulaire 8.1 du piston 8 et l'extrémité c8té piston 14.1 ou 15.1 du tiroir et que sa fermeture par celui-ci ne se produise qu'après une course intérieure de rentrée prédéterminée du piston 8 et se maintienne ensuite jusqu'à la position extrême de ce dernier con-tre le fond 4. il résulte de meAme du choix de cette distance entre le tiroir 14 ou 15 et le piston 8que la fermeture de l'ouverture d'étranglement 13 par ce dernier n'a lieu quaprès une course intérieure de sortie, au-delà de la position moyenne représentée de l'amortisseur, correspondante à la course intérieure de rentrée prédéterminée et qu'elle se maintient ensuite jusqutkeeque celle le piston 8 atteigne son autre position extrême ; il suffit pour obtenir ce maintien de la fermeture de l'ouvre ture d'étranglement 13 par le piston 8 jusqu la position extrême cOté couvercle de ce dernier, de choisir par exemple simplement une épaisseur de piston correspondante. il résulte de cet agencement de l'amortisseur de mouvement qu'à partir de la position moyenne représentée, aussi bien dans une course de rentrée que dans une course de sortie du piston 8 l'ouverture d'étranglement 13, jusqu'à sa fermeture par le tiroir 14, 15 ou le piston 8, détermine tout d'abord essentiellement le facteur d'amortissement et qu'aprèS cette fermeture, un autre facteur d'amortissement plus grand déterminé par la vanne d'étranglement alors efficace - vanne tO pour la course de rentrée ou 12 pour la course de sortie - régit la force de l'amortisseur.Ce dernier réagit donc plus doucement dans la zone de course intérieure ouverture dtétranglement 13 libre située de part et d'autre de sa position moyenne que dans la zone de course extérieure encadrant cette zone intérieure, les limites entre les zones de course intérieure et extérieure étant prédéterminables, selon la largeur de zone intérieure désirée, par la disposition spatiale indiquée du tiroir 14 ou 15 et du piston 8 l'un par rapport à l'autre relativement à l'ouverture d'étranglement 13. Sur la figure 1, le tiroir 14 est une douille cylindrique fixée, dans la chambre de travail c8té tige de piston 1.2, à ladite tige de piston 5 et sa paroi comporte des canaux 14.2 de section aussi grande que possible qui sont continus en direction longitudinale. On peut, comme sur la figure 2, introduire aussi bien le tiroir 15 dans la chambre dtéquilibre 2.t à travers le couvercle 3, réalisé éventuellement en deux parties. Le tiroir 15 formé de préférence d'une douille entourant coté tige de piston le cylindre 1, est alors relié à demeure au fond du tube de protection 6. Au lieu d'une telle douille-tiroir, il est aussi possible d'introduire dans la chambre d'équilibre, eventuellement à l'intérieur d'une douille de guidage distincte, une tige-poussoir disposée excentriquement par rapport à la tige de piston. Enfin, les vannes de non-retour 9, tt et d1étrangle ment 10, 12 ne sont pas forcément des vannes individuelles comme on l'a représenté symboliquement sur les figures 1 et 2 ss une réalisation combinée'pour les vannes 9 et tO du fond 4 ou 11 et t2 du piston 8 est donc également possible.Dans le cas d'une telle realisation combinée, on peut, comme on le voit sur la figure 3, rassembler, dans un amortisseur de mouvement du type représenté sur la figure 1, le piston 8 et le tiroir t4 en une même unité de construction 16 et ménager, conformément à une disposition centrale de la vanne de non-retour et d'étrangle ment, non représentée, un canal central 17 de section aussi grande que possible allant en continu de la vanne jusque dans le tiroir et communiquant d'une part avec une chambre annulaire 1.2.t du cylindre 1 limitée par le piston et le tiroir à travers des canaux radiaux 18 et, au-dessus de cette unité de construction 16 formée par le piston et le tiroir, avec autre chambre de travail 1.2 du cylindre par d'autres eanauxiradiaux 19. Cette formule est bien entendu utilisable aussi en cas de réalisation de vannes séparées selon la figure 1 sous réserve d'une conception appropriée du canal central0 REVENDICAtIONS 1. Amortisseur hydraulique de mouvement à deux tubes comportant un cylindre fermé divisé par un piston déplaçable au moyen d'une tige en deux chambres de travail dont celle qui se trouve du coté du piston communique, d'une part avec une chambre d'équilibre entourant la chambre du cylindre par au moins une vanne de non-retour et une vanne d'étranglement, l'une et l'autre au fond du cylindre, d'autre part avec la chambre de travail située du cOté de la tige de piston par au moins une vanne de non-retour et une vanne d'étranglemen-t, l'une et l'autre dans le piston, amortisseur de mouvement caractérisé par le fait que la chambre du cylindre est reliée à la chambre d'équilibre (2.1j par au moins une ouverture d'étranglement (13) de l'enveloppe du cylindre, ouverture-qui, par rapport à la position moyenne de l'amortisseur, est fermable, lors de la rentrée du piston (8), par un tiroir (14, t5) déplacé par la tige de ce piston et, lors de la sortie de ce même piston (8), par ledit piston et dont l'effet d'4trangle- ment est inférieur à celui de chaque vanne d'étranglement (10, 12) et que le tiroir (14, 15) s'étend le long de la tige de piston (5) avec une longueur telle, et à une distance du piston telle, que, dans la position moyenne de l'amortisseur, l'ouver- ture d'étranglement (t3) se trouve, non fermée, à mi-distance entre la surface annulaire (8.1) du piston (8) et l'extrémité (14o1, 1501) côté piston du tiroir et que sa fermeture par celui-ci nta lieu pu'après une course intérieure de rentrée prédéterminée du piston (8) et se maintient ensuite jusqu'à la position extrême de celui-ci contre le fond du cylindre, tandis que la fermeture de ladite ouverture d'étranglement (13) par le piston (8) nta lieu quant à elle qu'auprès une course intérieure de sortie de celui-ci, au-delà de la position moyenne de l'amortisseur, correspondante à la course intérieure de rentrée et se maintient jusqu'à l'autre position extr8me dudit piston. 2. Amortisseur de mouvement à deux tubes selon la revendication t caractérisé par le fait que le tiroir (14) est une douille cylindrique qui est fixée sur la tige de piston (5) et dont la paroi présente des canaux (14.2) de la plus grande section possible continus en direction longitudinale. 30 Amortisseur de mouvement à deux tubes selon la revendication t avec un couvercle fermant, du côté de la tige de piston, la chambre du cylindre et la chambre d'équilibre, caractérisé par le lait que le tiroir (15) est introduit dans la chambre d'équilibre (2.1) à travers ledit couvercle (3)0 4e dmortisseur de mouvement à deux tubes selon la revendication 3 caractérisé par le fait que le tiroir (15) est une douille entourant le cy1indre-(1) du côté de la tige de piston. 50 Amortisseur de mouvement à deux tubes selon ltune quelconque des revendications 3 ou 4 dans lequel la chambre d'équilibre est limitée par un tube extérieur, avec fonds qui entoure concentriquement le cylindre et est introduit7 avec possibilité de translation, par son autre extrémité, fermee par le couvercle, dans un tube de protection fixé à la tige de piston par un fond, amortisseur caractérisé par le fait que le tiroir tut5) est relié à demeure au fond du tube de protection (6). 6 Amortisseur de mouvement à deux tubes selon la revendication 1, notamment dans lequel la vanne de non-retour et la vanne d'étranglement placées dans le piston sont assemblées en une unité de construction de vannes au centre de celui-ci, amortisseur caractérisé par le fait que le piston (8) et le tiroir (14) forment une unité de construction (16) dans laquelle se raccorde à l'unité de construction des vannes un canal (17) de section aussi grande que possible et continu à travers le tiroir, lequel canal communique par des canaux radiaux respectifs (18 et 19) avec une chambre annulaire (1.2.1) limitée par le piston et le tiroir et avec l'autre chambre de travail (1.2) située du côté de la tige de piston.