Brevet FR2530762A1 — publié le 19840127

L'invention concerne un amortisseur du type à huile destiné à freiner le mouvement d'ouverture ou de fermeture d'un couvercle ou autre organe analogue. Dans une automobile, par exemple, en appuyant sur un bouton, on fait glisser vers l'extérieur, jusqu'à sa position d'utilisation, un cendrier rétractable, ou bien on provoque l'ouverture du couvercle fermé d'une boite à gants, ce qui permet d'accéder à l'intérieur de cette dernière Dans un magnétoscope à cassettes, une poussée similaire appliquée à un bouton fait sortir de sa position effacée une cassette à bande qui apparait alors à l'extérieur du-boîtier de l'appareil vidéo Pour freiner le brusque mouvement précité d'un élément fermé faisant partie d'un dispositif rétractable, on a utilisé un amortisseur à friction (demande de brevet japonais No 55 ( 1980) -75805) ou un amortisseur à huile (brevet des Etats- Unis d'Amérique N O 4 342 135), par exemple L'amortisseur à friction pose des problèmes dus à la difficulté d'obtenir un mouvement de freinage régulier, à une sensation gênante lorsque l'utilisateur pose son doigt sur le bouton et à une dégradation progressive du comportement au fur et à mesure d'une durée prolongée d'utilisation Bien que l'amor- tisseur à huile ne pose pas les problèmes propres à l'amor- tisseur à friction, il est néanmoins affecté d'un problème qui lui est propre, à savoir celui résultant de l'utilisa- tion d'une huile Dans l'amortisseur à huile, une graisse aux silicones à haute résistance par viscosité est générale- ment utilisée en tant qu'huile, en quantité égale à environ 0,15 g La graisse-aux silicones présente un coefficient de dilatation thermique très élevé et son volume augmente à raison de 0,1 % par degré Celsius Si la température de l'amortisseur à huile, en service, s'élève, la graisse aux silicones se dilate donc suffisamment pour fuir par le mince interstice existant entre la tige d'un élément tournant traversant la paroi du boîtier et le trou ménagé dans la paroi, ou bien par le mince interstice entre l'enveloppe constituant le boîtier et le couvercle faisant partie de l'enveloppe. Une fois qu'une telle fuite s'est produite, l'amortisseur à huile risque de ne plus assumer sa fonction, de façon totale ou partielle, par suite du manque de graisse aux silicones qui en résulte Pour éviter cet inconvénient, on a conçu un dispositif destiné à établir un joint étanche entre le boîtier et le couvercle par soudage aux ultrasons. Etant donné que le boîtier et le couvercle sont réalisés en matière plastique, leur volume augmente sous l'effet de l'élévation de température due à la chaleur de l'appareil de soudage, ce qui a pour résultat que l'espace subsistant et pouvant recevoir de l'huile diminue au point d'expulser l'huile Ainsi, finalement, ce dispositif ne permet pas d'éviter les fuites d'huile. L'invention a pour objet un amortisseur à huile qui empêche l'huile, renfermée hermétiquement dans un réser- voir d'huile situé à l'intérieur du corps de cet amortisseur, de fuir du réservoir, même lorsqu'elle se dilate sous l'ef- fet d'une élévation de sa température, cet amortisseur maintenant de façon intacte son effet de freinage sur une porte ou autre dispositif similaire, même pendant une durée d'utilisation prolongée. L'invention concerne donc un amortisseur du type à huile qui comprend un corps, un élément tournant des faces opposées duquel des axes partent perpendiculairement, un disque de freinage fixé à l'un des axes de l'élément tour- nant et disposé à l'intérieur du corps, et deux membranes flexibles(ou une membrane flexible) maintenues fixement sur les axes (ou sur l'un des axes) de l'élément tournant et opposées à travers un espace rempli d'une huile visqueuse, aux deux faces opposées (ou à l'une des deux faces opposées) du disque de freinage. Les membranes flexibles opposées aux faces du dis- que de freinage sont réalisées en une matière élastique et flexible Lorsque l'huile retenue avec le disque de freina- ge à l'intérieur du corps se dilate sous l'effet de la chaleur ou pour toute autre cause, les membranes flexibles absorbent donc la dilatation thenrique de l'huile et empêchent ainsi l'huile dilatée de fuir du corps En raison de cette protection contre les fuites d'huile, l'amortisseur à huile selon l'invention conserve intacte sa fonction pen- dant sa durée de service prolongée Le corps comprend un élément de base et un couvercle, et il peut être aisément assemblé par simple enclenchement élastique du couvercle avec l'élément de base tandis que le disque, les membranes flexibles et l'élément tournant sont maintenus en position à l'intérieur de l'élément de base Ainsi, l'amortisseur à huile selon l'invention bénéficie d'une grande facilité de fabrication. L'invention sera décrite plus en détail en re- gard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels: la figure 1 est une coupe longitudinale partielle d'une forme de réalisation de l'amortisseur selon l'inven- tion, à l'état assemblé; la figure 2 est une vue en perspective éclatée, avec arrachement partiel, de l'amortisseur de la figure 1 la figure 3 est une coupe axiale d'une membrane flexible; et la figure 4 est une coupe longitudinale partielle d'une autre forme de réalisation de l'amortisseur selon l'invention, à l'état assemblé. L'invention concerne donc un amortisseur du type à huile qui s'oppose à toute fuite de l'huile renfermée hermétiquement à l'intérieur de son corps Les dessins représentent un élément de base 1 et un couvercle 2 réali- sés en matière plastique et destinés à former ensemble un corps ou bottier L'élément de base l est réalisé d'une seule pièce avec une paroi tubulaire 3 ayant une extrémité fermée, et une pièce 4 de montage faisant saillie vers l'extérieur de la paroi tubulaire 3 et destinée à être fixée au dispositif que l'amortisseur doit équiper Le couvercle 2 comprend une paroi 5 de fermeture destinée à entrer en contact étroit avec le bord ouvert de la paroi tubulaire 3, une paroi 6 de montage qui fait saillie per- pendiculairement de la face intérieure de la paroi 5 de fermeture et qui est destinée à s'ajuster sur la surface intérieure de la paroi tubulaire 3, jusqu'à une profondeur égale environ à la moitié de la longueur axiale totale de la paroi tubulaire 3, et un bossage 7 faisant saillie vers l'extérieur du centre de la surface extérieure de la paroi de fermeture, dans la direction axiale Un trou central 8 traverse totalement la paroi 5 de fermeture et le bossage 7. La surface intérieure de la paroi tubulaire 3 -et la surface extérieure de la paroi 6 de montage présentent respectivement une gorge annulaire 9 b et une nervure annulaire 9 a qui viennent s'enclencher élastiquement l'une avec l'autre lorsque la paroi 6 de montage est déplacée le long de la surface intérieure de la paroi tubulaire jusqu'à ce que la paroi 5 de fermeture porte contre la surface intérieure de l'extrémité fermée de la paroi tubulaire. Ainsi, la nervure annulaire 9 a et la gorge annulaire 9 b forment ensemble des moyens 9 d'enclenchement élastique pour la paroi tubulaire 3 et la paroi 6 de montage. L'arnortiss- tur selon l'invention comporte un élément tournant 10 qui comprend un disque 11 et deux axes 12 et 13 faisant saillie perpendiculairement des centres de ses faces oppos 6 es Le premier axe 12 passe dans un trou central 8 du couvercle 2, cet axe s'étendant de la face intérieure du couvercle 2 jusqu'à l'extrémité avant, par laquelle il sort, du bossage 7 Un pignon 14 est fixé sur l'extrémité de l'axe 12 dépassant du bossage 7 Le diamètre du disque 1 i est légèrement inférieur au diamètre intérieur de la paroi 6 de montage Un disque 15 de freina- ge, présentant un trou, est monté autour du second axe 13 afin de pouvoir tourner avec ce dernier autour de son axe. De l'huile 16, par exemple une graisse aux silicones, est appliquée, par exemple à l'aide d'une brosse sur les sur- faces opposées et sur la surface circonférentielle du dis- que 11 de freinage Ce dernier ainsi revêtu de l'huile 16 est logé dans la paroi tubulaire 3 de l'élément de base, en face du fond (extrémité fermée) de la paroi tubulaire 3. Selon l'invention, une membrane flexible, élasti- que et souple 17 est fixée à l'axe 13, en face du disque 15 de freinage, de manière que lorsque l'huile 16 adhérant à ce disque 15 se dilate sous l'effet de la chaleur, la membrane flexible 17 soit poussée vers l'extérieur et déformée par suite de l'accroissement de volume de l'huile, la déformation de la membrane étant suffisante pour absorber la dilatation -volumique de l'huile Cette membrane flexi- ble est de préférence constituée d'une paroi de faible épaisseur en caoutchouc synthétique ou en matière plastique souple, par exemple en polyéthylène ou en polypropylène, matières - présentant une faible déformation sous l'effet de la chaleur La sur- face intérieure de la membrane flexible comporte une lèvre annulaire '18 qui est destinée à réaliser un joint avec l'axe 13 en établissant un contact intime avec la surface extérieu- re de cet axe 13, et par conséquent à éviter tout écoulement d'huile le long de la surface extérieure de l'axe et les fuites d'huile vers le côté du disque 11. Dans la forme de réalisation décrite, la paroi 6 de montage du couvercle 2 comporte, sur sa surface intérieu- re, vers son extrémité avant, un épaulement 6 ' de forme annulaire Une partie périphérique 17 ' de la membrane fle- xible 17 est ajustée sur l'épaulement annulaire 6 ' La membrané flexible de la forme de réalisation décrite est configurée de manière que sa face opposée au disque 15 de freinage soit sensiblement plate jusqu'à la lèvre annulaire 18 située sur sa surface intérieure, et que son autre face, opposée au disque 11, soit évidée à mi-distance entre la circonférence et la lèvre annulaire 18 afin de donner naissance à un évidement annulaire 19. Typiquement, la membrane flexible présente un * diamètre d'environ 14 mm, l'évidement annulaire présente un diamètre extérieur d'environ 11 mm et un diamètre inté- rieur d'environ 7 mm; son épaisseur, au niveau de la par- tie circonférentielle, est de 0,8 mm; la profondeur de l'évidement annulaire est de 0,3 à 0,5 mm et l'épaisseur de la paroi située au fond de l'évidement annulaire est de 0,5 à 0,3 mm La lèvre annulaire 18 orientée vers l'in- térieur vient porter contre la surface périphérique de l'arbre 13 et vient axialement en contact avec les parties annulaires surélevées 11 ' et 15 ' formées respectivement a centres du disque 11 et du disque 15 de freinage Par conséquent, la membrane flexible peut se maintenir à une distance fixe S du disque 11. Pour assembler l'amortisseur réalisé comme décrit ci-dessus, on introduit l'axe 12 de l'élément tournant 10 dans le trou central 8, depuis l'intérieur du couvercle 2, et on le fait dépasser de l'extrémité avant du bossage 7; on monte la membrane flexible 17 et le disque 15 de frei- nage autour de l'autre axe 13; on applique une graisse aux -silicones sur le disque 15 de freinage, puis on fait avancer la paroi 5 de montaae du couvercle 2 le long de la surface intérieure de la paroi tubulaire 3 de l'élément 1 de base, comme décrit précédemment, et on fixe sur l'extrémité avant de l'axe 12 le pignon 14 qui doit engrener avec une cré- maillère, un secteur denté ou une roue dentée devant être déplacé avec un couvercle, par exemple Par conséquent, l'élément tournant 10 peut tourner librement autour de son axe, car il est maintenu en position par le trou central 8. Cette rotation de l'élément tournant 10 est cependant frei- née par la résistance opposée par la viscosité de l'huile 16 qui adhère au disque de freinage et qui remplît la cavité formée entre le fond 2 ', la surface intérieure de la paroi tubulaire 3 et la face de la membrane flexible 17 opposée au disque de freinage, ce qui a pour résultat d'amortir le mouvement d'un couvercle, d'un support de cassette ou d'un cendrier Lorsque le volume de l'huile 16 se dilate à la suite d'un accroissement de la température de l'air ambiant, la membrane flexible 17 se bombe vers le disque 11 sous la pression de l'huile dilatée Etant donné que la dilatation de l'huile est absorbée par la membrane fle- xible 17, l'huile ne fuit pas du bottier. * 7 Le bottier retient intérieurement, constamment, une quantité fixe d'huile, comme décrit précédemment. L'amortisseur selon l'invention conserve donc sa fonction intacte pendant une longue durée, à la différence d'un amortisseur classique qui perd de l'huile sous l'effet de fuites apparaissant lors d'une élévation de la température de l'air ambiant et oui, par suite, ne produit plus une force de freinage suffisante lorsque la température diminue En outre, le boltier de l'amortisseur selon l'invention peut être aisément assemblé à l'aide des moyens d'enclenchement élastique 9 qui demandent seulement de pousser la nervure annulaire 9 a de la surface extérieure de la paroi 6 de montage dans la gorge 9 b de la surface inté- rieure de la paroi tubulaire 3, comme représenté sur les figures L'amortisseur selon l'invention ne nécessite pas pour sa réalisation la mise en oeuvre de moyens d'assembla- ge posant des problèmes, tels qu'un appareil de soudage aux ultrasons, et, par conséquent, il bénéficie d'une pro- ductivité notablement élevée. Dans un amortisseur classique, la quantité d'huile appliquée sur le disque de freinage est limitée à environ à 80 % du volume intérieur de la cavité délimitée à l'intérieur du bottier et devant être remplie d'huile, compte tenu de la dilatation volumique de l'huile sous l'effet d'une élévation de la température de cette huile. Par conséquent, l'amortisseur classique peut être affecté d'une dispersion, bien que très faible, de la force de freinage Par contre, dans l'amortisseur selon l'inven- tion, étant donné que la membrane flexible est déformée suffisamment par la pression de l'huile pour absorber-la dilatation volumique de l'huile, la quantité d'huile appli- quée sur le disque de freinage est constante, à savoir égale à 100 % du volume intérieur de la cavité Ainsi, cet amortisseur exerce une force de freinage uniforme. Un avantage du mode de réalisation de la présente invention, dans laquelle le pignon 14 est fixé sur l'extré- mité avant de l'axe 12 dépassant du bossage 7 comme indiqué précédemment, est que le pignon peut être conçu pour s'ajuster à un dispositif auquel l'amortisseur doit être associé, de façon à satisfaire les critères demandés pour ce dispositif Le bord extérieur 17 ' de la membrane flexi- ble 17 est simplement ajusté sur l'épaulement 6 ' formé sur la surface intérieure de la paroi 6 de montage Facul- tativement, le bord extérieur 17 ' peut être conçu pour être coincé entre la paroi de montage et l'élément de base et prolongé vers l'arrière, à partir de la périphérie de la membrane flexible, afin d'apporter une protection supplé- mentaire contre les fuites d'huile. La lèvre annulaire 18 formée le long de la surface intérieure de la membrane flexible est pliée comme repré- senté Lorsque l'huile augmente de volume, la pression de l'huile dilatée exerce une poussée sur cette lèvre annulaire 18 et la déplie en l'étirant Par conséquent, la lèvre annulaire 18 est comprimée contre la surface extérieure de l'axe 13 Grâce à ce contact étroit de la lèvre annulaire 18 avec l'axe 13, tout risque de fuite d'huile entre la lèvre annulaire et l'axe 13 est pratique- ment évité Si une très faible quantité d'huile devait fuir par cette zone de contact, elle produirait un effet d'amortissement entre le disque 11 et la lèvre annulaire 18. Par conséquent, la force totale de freinage exercée par l'amortisseur dans son ensemble serait pratiquement inchan- gée malgré cette petite fuite. Dans la forme de réalisation montrée sur les figures 1 et 2, l'élément de base 1 comporte deux parois tubulaires 3 partant dans des directions opposées d'un fond commun (extrémité fermée) Chacune de ces parois annulaires est équipée d'un élément tournant et d'une membrane flexible, et est fermée par un couvercle Ainsi, deux amortisseurs sont réalisés d'un seul bloc Cet amor- tisseur double convient à un montage dans un enregistreur à cassettes du type comportant deux supports de cassette juxtaposés l'un à l'autre à des fins de mixage ou de repiquage sur bandes, ce qui permet aux amortisseurs d'être utilisés pour freiner efficacement les mouvements indépendants des deux supports de cassette L'invention n'est pas limitée à cette forme de réalisation particu- lière et elle peut être réalisée sous une forme similaire dans laquelle l'élément de base ne comporte qu'une paroi tubulaire ayant une extrémité fermée, comme montré sur la figure 4. Dans la forme de réalisation de la figure 4, le fond 20 de l'élément 1 de base présente un évidement cir- culaire Une autre membrane flexible 17 est montée dans cet évidement circulaire et est donc opposée à la membrane flexible 17 montée sur l'épaulement 6 ' de la surface intérieure de la paroi de montage Par conséquent, lorsque l'huile augmente de volume, la membrane flexible 17 est déformée jusqu'à ce que l'évidement annulaire 19 de la membrane flexible 17, dépassant de la face inférieure de l'évidement 21, porte contre la surface du fond de l'évi- dement Ainsi, la dilatation volumique de l'huile est absorbée par la membrane flexible 17. Dans cette forme de réalisation, les deux membranes flexibles opposées peuvent absorber ensemble la dilatation volumique de l'huile Lorsqu'une cavité annulaire 21 ' opposée à l'évidement annulaire 19 de la membrane flexible est en outre formée dans le fond de l'évidement 21, la dilatation volumique de l'huile pouvant être absorbée par l'amortisseur est encore plus grande. Dans le cas d'un amortisseur réalisé de façon que la paroi du bottier soit interposée entre le disque 11 et le disque 15 de freinage, comme décrit dans le brevet N O 4 342 135 précité, il est possible d'utiliser l'inven- tion en disposant la membrane flexible dans l'évidement formé dans le fond afin qu'elle absorbe la dilatation volumique de l'huile Si la paroi tubulaire 3 présente au centre de son fond 20, un trou borgne, comme c'est le cas de la forme de réalisation décrite, et que ce trou borgne est utilisé pour recevoir l'extrémité avant de l'axe 13, on peut faire coïncider avec précision l'axe de l'élément tournant et celui du boîtier Bien que le. disque 11 empêche efficacement les fuites d'huile en allongeant le trajet de fuites possibles, en zigzag, pour l'huile, il ne constitue pas nécessairement un élément indispensable à l'amortisseur selon l'invention et il peut être supprimé si cela est souhaité Lorsque le disque 11 est supprimé, la lèvre annulaire 18 de la membrane flexi- ble peut être montée fixement sur la surface extrême intérieure du couvercle 2. Il va de soi que de nombreuses modifications peu- vent être apportées à l'amortisseur décrit et représenté * 10 sans sortir du cadre de-l'invention. REVENDICATIONS 1 Amortisseur à huile, caractérisé en ce qu'il comporte un élément ( 1) de base du fond duquel une paroi tubulaire ( 3) part perpendiculairement dans une direction ou dans deux directions opposées, un ou deux couvercles ( 2), perforés centralement, ajustés chacun sur une extré- mité ouverte de la paroi tubulaire de l'élément de base, un ou deux éléments tournants ( 10) comprenant chacun un disque ( 11) de diamètre inférieur au diamètre intérieur * 10 de la paroi tubulaire de l'élément de base, et deux axes ( 12, 13) faisant saillie perpendiculairement des centres des faces opposées du disque, un ou deux disques ( 15) de freinage recouverts totalement d'une huile ( 16) et logés à l'intérieur de l'élément de base de façon à pouvoir tourner ensemble avec l'élément tournant, et au moins une membrane flexible ( 17) en matière élastique, logée dans l'élément de base, avec l'élément tournant et le disque de freinage, de façon à être juxtaposée à ce dernier. 2 Amortisseur selon la revendication 1, caracté- risé en ce que La face de la membrane flexible opposée au disque de freinage présente un évidement annulaire ( 19) 3 Amortisseur selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la paroi tubulaire de l'élément de base s'étend dans une direction à partir du fond et en ce que la membrane flexible est disposée en face du disque de freinage, en travers du fond. 4 Amortissc >:;-Ion l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en c que la paroi tubulaire de l'élé- ment de base s'étend dans une direction à partir du fond et en ce que deux membranes flexibles sont disposées de part et d'autre du disque de freinage. Amortisseur selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la paroi tubulaire de l'élément de base s'étend dans deux directions opposées à partir du fond, en ce que deux disques de freinage sont disposés dans les deux cavités formées dans la paroi tubulaire, et en ce que deux membranes flexibles sont juxtaposées aux faces respectives des disques de freinage éloignées du fond. 6 Amortisseur selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la paroi tubulaire de l'élément de base s'étend dans deux directions opposées à partir du fond, en ce que deux disques de freinage sont disposés dans les deux cavités formées dans la paroi tubulaire, et en ce que des membranes flexibles sont disposées de part et d'autre de chaque disque de freinage. 7 Amortisseur selon la revendication 1, caracté- risé en ce qu'un pignon ( 14) est fixé sur-l'extrémité avant de l'un des deux axes de l'élément tournant, sortant du couvercle par le trou central ( 8) de ce dernier. 8 Amortisseur selon la revendication 1, caracté- 1.5 risé en ce que des moyens ( 9) d'enclenchement sont formés dans les parties, ajustées mutuellement, de l'élément de base et du couvercle.