Brevet FR2522099A1 — publié le 19830826

La présente invention concerne un amortisseur oléo- pneumatique comprenant un cylindre intérieur définissant une cavité centrale qui s'étend dans la direction de son axe entre ses deux extrémités, un récipient extérieur, qui entoure ce cylindre de façon que sa première et sa se- conde extrémité soient respectivement adjacentes à la pre- mière et à la seconde extrémité de ce dernier et qu'une cavité annulaire soit définie entre lui et celui-ci, des premiers et des seconds moyens de fermeture, pour fermer respectivement les premières et les secondes extrémités du cylindre et du récipient, des moyens de passage d'une tige de piston, qui s'étendent à travers les premiers moy- ens de fermeture, des moyens de passage d'un fluide entre la cavité centrale et la cavité annulaire, près des se- couds moyens de fermeture, des premiers moyens d'étrangle- ment du courant de fluide associés à ces moyens de passa- ge, une tige de piston, qui s'étend axialement à travers les moyens de passage prévus pour elle et à l'intérieur de la cavité centrale, un ensemble de piston monté sur la tige de piston à l'intérieur de la cavité centrale, qu'il divise en une première et une seconde chambre de travail, respectivement adjacentes aux premiers et aux seconds moy- ens de fermeture, des moyens de communication pour le fluide, qui s'étendent à travers l'ensemble de piston, d' une chambre de travail à l'autre, des seconds moyens d'é- tranglement du courant de fluide, associés aux moyens de communication, une charge de liquide contenue au moins dans la cavité centrale et une charge de gaz, contenue dans la cavité annulaire, les premiers moyens de fermetu- re comprenant un ensemble de fermeture des cavités, dont l'extrémité axialement intérieure est adjacente à la pre- mière chambre de travail, des moyens de fixation prévus sur le récipient près de sa première extrémité, pour immo- biliser axialement l'ensemble de fermeture des cavités re- lativement à la première extrémité du cylindre, un ensem- ble d'étanchéité, en contact avec la tige de piston, ayant une face extérieure exposée à l'atmosphère et une face in- térieure adjacente aux cavités et située axialement plus A l'extérieur que l'extrémité axialement intérieure de 1 ' ensemble de fermeture, des moyens de passage formant évent entre la première chambre de travail et la cavité annu- laire, qui s'étendent à travers l'ensemble de fermeture, sur le côté intérieur de l'ensemble d'étanchéité, et des moyens formant clapet antiretour, associés aux moyens de passage formant évent et permettant au gaz résiduel de s' écouler de la première chambre de travail vers la cavité annulaire en empêchant cet écoulement dans le sens inver- se, ces moyens formant clapet anti-retour comprenant un obturateur annulaire monté avec un ajustement glissant a- vec frottement sur la tige de piston de façon-à se dépla- cer axialement avec celle-ci vers une position de fermetu- re pendant qu'elle s'enfonce dans le cylindre et vers une position d'ouverture lorsqu'elle en sort, et des pre- miers et seconds moyens de butée prévus pour définir res- pectivement la position de fermeture et la position d'ou- verture de cet obturateur. Un amortisseur oléo-pneumatique de ce type est dé- jà connu par la description qui en est faite dans le bre- vet U S N 4 287 970 Dans ce brevet, les seconds moyens de butée sont constitués par une rondelle annulaire immo- bilis 6 e relativement A l'ensemble de fermeture des cavi- tés par déformation de la matière de cet ensemble L'as- semblage de ce dernier et de la rondelle de butée annulai- re est plutôt difficile et coûteux En outre, l'ensemble de fermeture risque d'être détérioré lors de la déforma- tion Il convient de noter par ailleurs que des forces axiales considérables agissent sur cette rondelle en ser- vice et que cette dernière doit donc être fixée très soli- dement sur l'ensemble de fermeture, ce qui rend cette o- pération encore plus difficile. L'invention a donc principalement pour objet de re- médier à cet inconvénient et de réaliser un amortisseur oléo-pneumatique du même type, mais dans lequel au moins les seconds moyens de butée sont fixés sur l'ensemble de fermeture des cavités de façon à résister parfaitement aux forces axiales qui entrent en jeu lorsque l'amortis- seur est en service. A cet effet, dans l'amortisseur oléo-pneumatique selon l'invention, au moins les seconds moyens de butée sont immobilisés axialement relativement à l'ensemble de fermeture des cavités par des moyens de support séparés de cet ensemble et fixes par rapport au récipient Dans une forme d'exécution préférée de l'invention, ces moyens de support sont constitués par les moyens de fixation qui immobilisent l'ensemble de fermeture des cavités Ces moy- ens de fixation immobilisent de façon rigide les seconds moyens de butée par rapport à cet ensemble Lorsqu'on les met en place, on immobilise axialement à la fois celui-ci et les seconds moyens de butée par rapport à lui. De toute façon, l'invention sera bien comprise à 1 ' aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé, représentant, à titre d'exemples non limitatifs, deux formes d'exécution de cet amortisseur: Fig 1 est une vue en coupe longitudinale-d'un a- mortisseur oléo-pneumatique selon l'invention, destiné à être utilisé dans une jambe à ressort de suspension de véhicule automobile; Fig 2 est une vue en coupe à une plus grande é- chelle, représentant la partie supérieure de l'amortisseur de fig 1; Fig 3 est une vue en coupe de l'ensemble de ferme- ture des cavités et de l'élément en forme de cage fournis- sant les seconds moyens de butée, selon une première for- me d'exécution de l'invention; Fig 4 est une vue en coupe similaire à celle de fig 3, mais représentant une seconde forme d'exécution de l'invention. Les figures 1 à 3 montrent un amortisseur à double tube, destiné à être combiné avec un ressort. A la figure 1, le cylindre intérieur est désigné par la référence 10 Ce cylindre 10 est centré par rap- port au récipient 12 qui l'entoure au moyen d'un fond 14 et d'un ensemble de fermeture 16, qui obture deux cavités concentriques: une cavité centrale 22 définie par le cy- lindre 10 et une cavité annulaire 24, définie entre le cy- lindre 10 et le récipient 12 Une tige de piston 20 est introduite dans la cavité centrale 22 à travers l'ensem- ble de fermeture 16 Un ensemble de piston 26 est fixé sur la tige de piston 20 à l'intérieur de la cavité cen- trale 22, qu'il divise en une première et une seconde chambre de travail, respectivement 22 a et 22 b Ces cham- bres de travail sont reliées l'une à l'autre par des moy- ens de communication 28 pour l'écoulement du fluide, aux- quels sont associés des moyens d'étranglement représentés très schématiquement et désignés par la référence 30 La seconde chambre de travail 22 b communique avec la cavité annulaire 24 à travers une soupape 18 située près du fond 14 et des moyens de passage du fluide 32 sommairement re- présentés Des moyens d'étranglement 34 sont associés aux moyens de passage 32. La partie supérieure de cet amortisseur à double tube est représentée plus en détail à la figure 2. Coume le montre cette figure, l'ensemble de ferme- ture 16 des cavités est introduit par son extrémité inté- rieure 16 a dans l'extrémité supérieure du cylindre 10 La périphérie de cet ensemble 16 est en contact avec la face interne du récipient 12 Un manchon de guidage 36 est en- foncé dans l'extrémité intérieure 16 a de l'ensemble 16 et il entoure la tige de piston 20 en ménageant entre lui et elle un interstice 38 Cet interstice est exagérément grossi à la figure 2 pour la clarté du dessin En réalité, sa largeur, mesurée dans le sens radial, est extrêmement petite Un évidement annulaire 16 b est formé dans la par- tie supérieure de l'ensemble de fermeture 16 La face en bout supérieure du manchon de guidage 36 se trouve dans le même plan que le fond 16 c de cet évidement 16 b Un é- lément en forme de cage 40 est monté à force dans l'évi- dement et sa longueur est sensiblement égale à la profon- deur de celui-ci mesurée dans le sens axial Une des fa- ces en bout de la cage 40 repose sur le fond 16 c de l'é- videment annulaire 16 b Un ensemble d'étanchéité 42 en- toure la tige de piston 20 Cet ensemble 42 comprend un joint 42 a, qui est en contact avec cette dernière Un sup- port 42 b du joint 42 a présente une face axialement exté- rieure 42 aba et une face axialement intérieure 42 bb La fa- ce axialement intérieure 42 bb est en contact avec une fa- ce en bout axialement extérieure de l'ensemble de fermetu- re 16 Une partie extrême 12 a,rabattue radialement vers l'intérieur, du récipient 12 est en contact avec la face en bout axialement extérieure 42 ba du support 42 b Une partie axialement intérieure 42 aa du joint 42 a est logée dans un lamage 40 b de la cage 40 Une saillie 4 Oc, qui s' étend radialement vers l'intérieur, est prévue sur la fa- ce interne de la cage 40 et elle définit entre elle et la tige de piston 20 un interstice 44 Un premier espace d' évent 46 est défini entre le fond 16 c de l'évidement 16 b et la saillie 40 c de la cage 40 Un obturateur annulaire 48 de clapet anti-retour est monté dans cet espace 46 L' épaisseur de cet obturateur 48, mesurée dans le sens axial, est inférieure A la distance qui sépare, dans le même sens, le fond 16 c de la saillie 40 c Un second espace d'évent 50 est défini dans le lamage 40 b entre la cage 40 et le joint 42 a Cet espace 50 communique avec l'interstice 44 pour 1 ' écoulement du fluide Un troisième espace d'évent annulai- re 52 est défini dans l'évidement annulaire 16 b Il est relié par des canaux 54 à la cavité annulaire 24 Par ail- leurs, ce troisième espace d'évent 52 communique par des fentes 56 prévues dans la face en bout extérieure 40 d de la cage 40 avec le deuxième espace d'évent annulaire 50 Les chambres de travail 22 a et 22 b sont remplies d'un liquide hydraulique Des bulles de gaz peuvent être présentes dans la première chambre de travail 22 a si le liquide "mousse" dans cette chambre. En service, lorsque la tige de piston 20 exécute sa course de sortie, ces bulles peuvent s'échapper par l'in- -6 2522099 terstice 38, le premier espace d'évent 46, l'interstice 44, le deuxième espace d'évent 50, les fentes 56, le troi- sième espace d'évent 52 et les canaux 54 jusque dans la cavité annulaire 24 Lors de la course de sortie de la ti- ge de piston 20, l'obturateur annulaire 48 du clapet anti- retour est en contact avec la saillie annulaire O 40 c Pour que le première espace annulaire d'évent 46 communique a- vec l'interstice 44 dans ces conditions, il peut être pré- vu des évidements 48 a dans la face en bout supérieure de l'obturateur annulaire 48. Lorsque la tige de piston 20 exécute sa course d' entrée, l'obturateur annulaire 48 du clapet anti-retour se trouve dans la position représentée A la figure 2, de sorte que l'interstice annulaire 38 est fermé et que du gaz ne peut donc pénétrer dans la première chambre de travail 22 a Il convient de noter que de très petites quantités de fluide hydraulique peuvent aussi s'échapper à travers l'interstice 38 dans le premier espace annulai- re d'évent 46 Ce fluide hydraulique peut aussi retourner dans la cavité annulaire 24 en passant par l'interstice 44, le deuxième espace annulaire d'évent 50, les fentes , le troisième espace annulaire d'évent 52 et les ca- naux 54 Ceci a pour conséquence favorable que la partie axialement intérieure 42 aa du joint 42 a est toujours im- mergée dans le liquide hydraulique, ce qui améliore 1 ' aptitude de l'ensemble 42 à remplir sa fonction d'étanché- ité Ceci est particulièrement important dans les amortis- seurs o il règne toujours une pression supérieure A la pression atmosphérique dans la cavité centrale 22 et dans la cavité annulaire 24. Les forces axiales qui agissent sur la cage 40, notamment pendant la course de sortie de la tige de pis- ton 20, sont transmises au support annulaire 42 b et à la partie rabattue 12 a de l'extrémité supérieure du réci- pient 12 Il convient de noter que cette partie 12 a rabat- tue vers l'intérieur immobilise l'ensemble de fermeture 16 par rapport à l'extrémité supérieure du cylindre 10, l'ensemble d'étanchéité 42 relativement à l'extrémité su- périeure de l'ensemble de fermeture 16 et aussi la cage par rapport à ce dernier. Il convient de noter aussi que la longueur axiale de la cage 40 peut être supérieure à la profondeur de 1 ' évidement 16 b, de sorte que la cage est axialement compri- mée au moment de l'assemblage de l'amortisseur. Il faut noter encore qu'au lieu de l'évidement 48 a prévu dans la face en bout supérieure de l'obturateur an- nulaire 48 du clapet anti-retour, il peut y avoir un évi- dement dans la face inférieure de la saillie annulaire c de la cage 40 pour faire communiquer le premier espace annulaire d'évent 46 avec l'interstice 44 lors de la cour- se de sortie de la tige de piston 20. La cage 40 étant montée à force dans l'évidement annulaire 16 b, elle ne risque pas d'être déformée par la pression de service Par ailleurs, il ne peut se produire de fuite de fluide autour d'elle. La figure 3 montre 1 ' ensemble de fermeture 16 et la cage 40 de façon plus détaillée Dans la forme d'exécu- tion représentée à la figure 4, la cage de matière plasti- que moulée 40 décrite en référence aux figures 1 à 3 a été remplacée par une cage 140 formée dans une tôle métalli- que La saillie annulaire 140 c est formée par pliage Dans cette forme d'exécution aussi, la cage 140 est montée à force dans l'évidement annulaire 116 b Grâce à la zone de pliage 140 c, la cage 140 peut être comprimée axialement lors du montage. Il faut noter aussi que l'obturateur annulaire 48 ou 148 agit aussi comme un joint râcleur pour l'huile hy- draulique qui adhère à la tige de piston 20. Comme il va de soi et comme il ressort de ce qui précède, l'invention ne se limite pas aux formes d'exécu- tion qui viennent d'être décrites à titre d'exemples seu- lement; elle en embrasse, au contraire, toutes les varian- tes de réalisation. REVENDICATIONS - 1. Amortisseur oléo-pneumatique comprenant: a) un cylindre intérieur ( 10) définissant b) une cavité centrale ( 22) qui s'étend dans la direction de son axe, entre ses deux extrémités, c) un récipient extérieur ( 12), qui entoure ce cylindre de façon que sa première et sa seconde extrémité soient respectivement adjacentes à la première et à la seconde extrémité de ce dernier et qu' d) une cavité annulaire ( 24) soit définie entre lui et celui-ci, e) des premiers et des seconds moyens de fermeture ( 16,14), pour fermer respectivement les premières et les secon- des extrémités du cylindre et du récipient, f) des moyens de passage d'une tige de piston, qui s'éten- dent à travers les premiers moyens de fermeture ( 16), S) des moyens de passage ( 32) d'un fluide entre la cavité centrale ( 22) et la cavité annulaire ( 24), près des se- conds moyens de fermeture ( 14), h) des premiers moyens d'étranglement ( 34) du courant de fluide associés à ces moyens de passage ( 32), i) une tige de piston ( 20), qui s'étend axialement à tra- vers les moyens de passage prévus pour elle et à l'in- térieur de la cavité centrale ( 22), j) un ensemble de piston ( 26) monté sur la tige de piston à l'intérieur de la cavité centrale ( 22), qu'il divise en une première et une seconde chambre de travail ( 22 a, 22 b), respectivement adjacentes aux premiers et aux se- conds moyens de fermeture ( 16,14), k) des moyens de communication ( 28) pour le fluide, qui à' étendent à travers l'ensemble de piston ( 26), d'une chambre de travail à l'autre, 1) des seconds moyens d'étranglement ( 30) du courant de fluide, associés aux moyens de communication ( 28), m) une charge de liquide contenue au moins dans la cavité centrale ( 22), n) une charge de gaz contenue dans la cavité annulaire( 24 t, les premiers moyens de fermeture comprenant: a&) un ensemble de fermeture ( 16) des cavités, qui en- toure la tige de piston ( 20) et dont l'extrémité a- xialement intérieure ( 16 a) est adjacente à la pre- mière chambre de travail ( 22 a), bb) des moyens de fixation ( 12 a) prévus sur le réci- pient ( 12) près de sa première extrémité, pour im- mobiliser axialement l'ensemble de fermeture des cavités relativement à la première extrémité du cy- lindre ( 10), cc) un ensemble d'étanchéité ( 42), en contact avec la tige de piston ( 20), ayant un côté extérieur exposé à l'atmosphère et un côté intérieur adjacent aux ca- vités ( 22,241 et situé axialement plus à l'extérieur que l'extrémité axialement intérieure ( 16 a) de l'en- semble de fermeture ( 16), dd) des moyens de passage formant évent ( 38, 46,44,50,56, 52,54) entre la première chambre de travail ( 22 a) et la cavité annulaire ( 24), qui s'étendent à tra- vers l'ensemble de fermeture ( 16), sur le côté in- térieur de l'ensemble d'étanchéité ( 42), et eel des moyens formant clapet anti-retour ( 16 c,48,40 c), associés aux moyens de passage formant évent et per- mettant au gaz résiduel de s'écouler de la première chambre de travail ( 22 a) vers la cavité annulaire ( 24) en empêchant cet écoulement dans le sens inver- se, ces moyens formant clapet anti-retour compre- nant un obturateur annulaire ( 48) monté avec un a- justement de glissement frottant sur la tige de pis- ton ( 20) de façon à se déplacer axialement avec cel- le-ci vers une position de fermeture pendant qu'el- le s'enfonce dans le cylindre et vers une position d'ouverture pendant qu'elle en sort, et des pre- miers et des seconds moyens de butée ( 16 c, O 40 c), prévus pour définir respectivement la position de fermeture et la position d'ouverture de cet obtura- teur ( 481, caractérisé en ce qu'au moins les seconds moyens de butée ( 40 Oc) sont immobilisés axialement relativement à l'ensem- ble de fermeture ( 16) des cavités par des moyens de sup- port séparés de cet ensemble ( 16) et fixes par rapport au récipient. 2. Amortisseur selon la revendication l, caracté- risé en ce que les moyens de support comprennent les moy- ens de fixation ( 12 a) qui immobilisent axialement l'ensem- ble de fermeture ( 16). 3 Amortisseur selon la revendication 2, caracté- ri&sé en ce que les moyens de fixation ( 12 a) agissent sur les seconds moyens de butée (O 40 c) par l'intermédiaire d' un élément ( 42 b) de l'ensemble d'étanchéité ( 42). 4. Amortisseur selon la revendication 3, caracté- risé en ce que l'ensemble d'étanchéité ( 42) comprend un joint annulaire ( 42 a) en contact avec la tige de piston ( 20) et un élément de support ( 42 b), qui s'étend radiale- ment vers l'extérieur à partir du joint ( 42 a) et qui pré- sente une face axialement intérieure ( 42 bb) en contact a vec une face en bout ( 16 d) tournée axialement vers l'exté- rieur que présente l'ensemble de fermeture ( 16) des cavi- tés, ainsi qu'une face axialement extérieure ( 42 ba), avec laquelle viennent en contact les moyens de fixation ( 12 a), les seconds moyens de butée (O 40 c) étant immobilisés axis- lement relativement à l'ensemble de fermeture ( 16) par ces moyens de fixation ( 12 a), par l'intermédiaire de l'élément de support ( 42 b). 5. Amortisseur selon la revendication 2, caracté- risé en ce que les moyens de fixation ( 12 a) sont consti- tués par une partie extrême du récipient ( 12), rabattue radialement vers l'intérieur. 6. Amortisseur selon la revendication 2, caracté- risé en ce que les seconds moyens de butée ( 40 c) sont pré- vus sur une cage ( 40) immobilisée relativement à l'ensem- ble de fermeture ( 16) des cavités par les moyens de fixa- tion ( 12 a), ces seconds moyens de butée étant définis par au moins une saillie de la cage, qui s'étend radialement vers l'intérieur, tandis que les premiers moyens de butée ( 16 c) sont définis par une face d'appui tournée axialement vers l'extérieur que présente l'ensemble de fermeture ( 16) des cavités. 7 Amortisseur selon la revendication 6, caracté- risé en ce que la cage ( 40) est logée au moins en partie dans un évidement annulaire ( 16 b) de l'ensemble de ferme- ture ( 16) des cavités, évidement qui entoure la tige de piston ( 20). 8 Amortisseur selon la revendication 7, caracté- risé en ce que la cage ( 40) définit,à l'extérieur de la saillie ( 40 c) dans le sens axial un logement annulaire ( 40 Ob) qui entoure la tige de piston ( 20) et reçoit une partie ( 42 aa) de l'ensemble d'étanchéité ( 42). 9 Amortisseur selon la revendication 8, caracté- risé en ce que les moyens de passage formant évent com- prennent un premier espace annulaire ( 46) situé, dans le sens axial, entre la face de butée ( 16 c) et la saillie ( 40 Oc) et dans lequel est monté l'obturateur annulaire ( 48) du clapet anti-retour, un premier tronçon de passage ( 38) qui, à travers l'ensemble de fermeture ( 16) des cavi- tés, fait communiquer le premier espace annulaire ( 46) a- vec la première chambre de travail ( 22 a), un deuxième es- pace annulaire ( 50), situé à l'intérieur du logement annu- laire (O 40 b), un deuxième tronçon de passage ( 44) qui, de part et d'autre de la saillie ( 40 c), fait communiquer le premier espace annulaire ( 46) avec le second ( 50), un troi- sième espace annulaire ( 52), situé à l'intérieur de l'évi- dement annulaire ( 16 b), un troisième tronçon de passage ( 56) qui, à travers la cage ( 40), fait communiquer le deu- xième espace annulaire ( 50) avec le troisième ( 52), et un quatrième tronçon de passage ( 54), qui, à travers l'ensem- ble de fermeture ( 16) des cavités, fait communiquer le troisième espace annulaire ( 52) avec la cavité annulaire ( 24). 10. Amortisseur selon la revendication 6, caracté- risé en ce que la cage ( 40) est en'matière plastique. 11. Amortisseur selon la revendication 6, caracté- ris& en ce que la cage ( 140) est formée dans une tôle mé- tallique et en ce que la saillie ( 140) est définie par un pli annulaire. 12 Amortisseur selon la revendication 7, caracté- risé en ce que la cage est montée à force dans l'évidement annulaire ( 16 b) de l'ensemble de fermeture ( 16). 13. Amortisseur selon la revendication 7, caracté- risé en ce que la longueur de la cage ( 40), mesurée dans le sens axial, est sensiblement égale A la profondeur de l'évidement annulaire ( 16 b), mesurée dans le même sens. 14. Amortisseur selon la revendication 7, caracté- risé en ce que la cage ( 40) présente une face ( 40 d) axia- lement extérieure, qui vient en contact avec un élément ( 42 b) de l'ensemble d'étanchéité ( 42), cet ensemble d'é- tanchéité étant immobilisé relativement à l'ensemble de fermeture ( 16) des cavités par les moyens de fixation ( 12 a) 15. Amortisseur selon la revendication 7, caracté- rimé en ce que la cage ( 40) est enfoncée dans l'évidement annulaire ( 16 b) par l'extrémité axialement extérieure de ce dernier. 16. Amortisseur selon la revendication 6, caracté- risé en ce que la cage ( 40) présente une face tournée a- xialement vers l'intérieur (O 40 a), qui vient en contact avec la face de butée ( 16 c) tournée axialement vers l'ex- térieur-que présente l'ensemble de fermeture ( 16) des ca- vités.