Brevet FR2550297A1 — publié le 19850208

AMORTISSEUR AVEC DISPOSITIF DE COMPENSATION DE LA TEMPERATURE. La présente invention est relative à un amortisseur avec dispositif de compensation de la température. Dans un amortisseur à tube double comme ceux que l'on utilise fréquemment dans les barres de compression de véhicules automobiles, les caractéristiques d'amortissement dépendent de la résistance à l'écoulement qui s'oppose à la sortie d'un liquide d'amortissement hors d'un 10 corps au travers de la section transversale d'un orifice d'étranglement de courant liquide Or, lorsque la temperature s'élève, la viscosité du liquide d'amortissement diminue Cependant, en réduisant alors la section transversale de l'orifice d'étranglement, on peut augmenter la 15 résistance à l'écoulement vers l'extérieur et compenser ainsi la diminution de résistance à l'écoulement due à la diminution de la viscosité. Dans le dispositif décrit par la demande de brevet allemand 31 31 262, qui correspond à la demande de bre20 vet US 403 051 et à la demande de brevet français 8214026, la section transversale par laquelle s'effectue l'écoulement est définie par l'intervalle compris entre les extrémités opposées d'un anneau ouvert situé près de la zone de transition entre le cylindre et l'unité de guidage, dans 25 les conditions d'étanchéité voulues, de la tige de piston. La fabrication de l'anneau ouvert et son montage dans l'amortisseur sont assez compliqués et longs De plus, la largeur de l'intervalle varie facilement en fonction des dimensions de l'anneau et des dimensions des surfaces 30 d'appui portant l'anneau. Le but de l'invention est de permettre la réalisation d'un amortisseur dans lequel la pièce de commande puisse être facilement fabriquée et montée dans l'amortisseur sans risque de variation de caractéristiques entre les 35 différents éléments de l'amortisseur. Ce but est atteint,suivant l'invention, du fait que l'amortisseur, destiné notamment à être inséré dans une barre de compression, comprend un cylindre comportant une première et une deuxième extrémités Ce cylindre con5 tient une cavité intérieure Une pièce de guidage constituant un joint étanche pour la tige de piston est montée près de la première extrémité du cylindre Un piston monté dans la cavité la divise en deux chambres de fonctionnement qui sont reliées l'une à l'autre par un passage au 10 moins ménagé dans le piston Une tige de piston, reliée au piston à l'intérieur de la cavité, traverse la pièce de guidage formant un joint étanche Une enveloppe, qui comporte une première et une deuxième extrémités voisines de la première et de la deuxième extrémités du cylindre, entoure le cylindre Une chambre de compensation est constituée par l'espace compris entre l'enveloppe et le cylindre L'enveloppe est fermée, à sa deuxième extrémité, par une paroi de fond Une soupape de fond est montée près des deuxièmes extrémités du cylindre et de l'enveloppe. Cette soupape de fond permet le passage d'un liquide entre la cavité et la chambre de compensation La cavité est remplie de liquide d'amortissement La chambre de compensation est remplie en partie de liquide d'amortissement et en partie de gaz Une dérivation est intercalée entre la cavité et la chambre de compensation Cette dérivation est constituée par la section transversale d'un passage à étranglement d'écoulement La grandeur de cette section transversale est sous la dépendance d'une pièce de commande qui intervient en répcnse aux variations de température. 30 Suivant l'invention, cette pièce de commande qui intervient en réponse aux variations de température est constituée par une barre de commande montée sur la paroi extérieure du cylindre Cette barre de commande est essentiellement orientée parallèlement à l'axe du cylindre. 35 Elle est fixée au cylindre en un point éloigné de la section transversale du passage à étranglement et peut glisser librement sur le cylindre, dans le sens axial, entre son point fixe et la section transversale du passage à étranglement. La barre de contrôle est un élément facile à fabriquer et à assembler aux autres parties de l'amortisseur. Les frais de fabrication en sont donc réduits d'autant. Les barres de commande peuvent être réalisées avec des longueurs constantes et des tolérances étroites. De plus, la barre de commande n'occupe que peu de place entre le cylindre et l'enveloppe,de sorte que son utilisation suivant l'invention présente des avantages particulièrement importants dans le cas, fréquent, o la distance séparant, dans le sens radial, le cylindre de l'enveloppe est faible I 1 n'y a aucun risque que le déplacement de la barre de commande, en réponse aux variations de température, soit gêné par quelque partie voisine de l'amortisseur suivant l'invention L'écoulement du liquide d'amortissement n'est pas perturbé par la présence de la barre de commande; c'est particulièrement important aux basses températures, pour lesquelles la viscosité du liquide d'amortissement est forte. Il est préférable que la barre de commande soit en matières plastiques comme du polyéthylène, du polyacétate 25 ou du polyamide. Pour maintenir le contact entre la barre de commande et la partie extérieure du cylindre, même dans les cas o la barre de commande a une longueur considérable et une faible section transversale, ou peut utiliser un système 30 de maintien qui maintient la barre de commande et lui permet de se déplacer dans le sens axial par rapport au cylindre entre son point de fixation et l'emplacement de la section transversale du passage d'étranglement. Ce maintien peut être assuré également par l'enve35 loppe, notamment dans les modes de réalisation dans lesquels il n'y a qu'une faible distance dans le sens radial entre le cylindre et l'enveloppe. Le dispositif de maintien peut comprendre au moins un prolongement de guidage fixé au cylindre et assurant à la barre de contrôle une forme pratiquement rectiligne. De plus, le dispositif de maintien peut comprendre une pince de guidage entourant le cylindre sur une partie au moins de sa périphérie Cette pince de serrage peut être reliée à la pièce de guidage entre les extrémités de 10 celle-ci. La pièce de guidage peut être constituée par du fil ou par une bande de matériau plat Ce fil ou cette bande plate peuvent être métalliques. Pour améliorer les conditions de guidage par la pièce 15 de guidage, celle-ci peut être logée dans une rainure de la barre de commande Pour que l'influence de la temperature puisse se faire sentir exactement, la barre de commande est poussée vers la paroi extérieure du cylindre au moins dans la zone proche de la section transversale du 20 passage d'étranglement Dans les conditions normales, le contact de la barre de commande avec le cylindre est donc maintenu Ce n'est que dans le cas de situations de très fort amortissement que la barre de commande peut se séparer élastiquement du cylindre et, de ce fait, remplir en 25 plus la fonction de vanne d'excès de pression. Pour empêcher l'usure de la barre de commande par les jets de liquide d'amortissement, la barre de commande comporte un élément de renforcement à l'une de ses extrémités Cet élément de renforcement fonctionne en associa30 tion avec la section transversale du passage à étranglement Cet élément de renforcement est constitué de préférence par une pièce de métal élastique qui peut comporter des pattes de fixation assurant sa fixation sur la barre de commande Cette pièce de métal élastique peut être plane ou courbe Il est préférable que son rayon de courbure soit inférieur au rayon extérieur du cylindre pour que la pression radiale applique la pièce de métal élastique en contact sur toute sa surface avec la surface extérieure du cylindre. Le contact de la pièce de métal élastique avec le cylindre peut encore être amélioré par une partie rentrante de la barre de commande, de manière que la pièce de métal élastique ne soit en contact avec la barre de commande qu'en deux endroits limités espacés l'un de l'autre. De plus, du fait de la présence de la partie ren10 trante ménagée dans la barre de commande, les jets qui tra versent la section transversale du passage d'étranglement peuvent être brisés et ne font pas mousser la colonne de liquide à l'intérieur de la chambre formant réservoir. Cette action peut encore être intensifiée en étendant la 15 partie en retrait le long de la barre de commande jusqu'à ce qu'elle s'ouvre dans la chambre de compensation en un point situé au-dessous du niveau de la surface du liquide à l'intérieur de la chambre de compensation. Il est préférable que le by-pass soit voisin des pre20 mières extrémités du cylindre et de l'enveloppe. Les différentes particularités qui font la nouveauté de l'invention sont mises en évidence dans les revendications annexes et dans la description. L'invention est décrite ci-dessous d'une manière plus 25 détaillée au moyen de modes de réalisation préférés de l'invention en se référant au dessin annexé:Figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un amortisseur à tube double comportant une barre de contr 6 le montée sur le cylindre; Figure 2 représente un ensemble constitué par un cylindre et une barre de commande; Figure 3 représente une pièce de guidage de la barre de commande constituée par une bande plate; Figure 4 est une vue en plan d'un élément de renfor35 cement de la barre de commande; Figure 5 est une vue en élévation de l'élément de renforcement représenté sur la figure 4; Figure 6 est une vue en coupe longitudinale d'un ensemble comprenant le cylindre, la barre de commande et la pièce de guidage, celle-ci étant constituée par un fil; Figure 7 est une vue en élévation de l'ensemble représenté sur la figure 6; Figure 8 est une vue en élévation d'un mode de réalisation modifié dans lequel la barre de commande comporte une partie en retrait et un passage reliant la section 10 transversale à étranglement à la zone inférieure du liquide dans la chambre de compensation; Figure 9 est une vue en coupe transversale, à plus grande échelle du mode de réalisation de la figure 8 dans la zone de la section transversale d'étranglement. Les dispositifs de commande intervenant en fonction de la température dans les sections transversales d'écoulement sont utilisés pour compenser les effets dûs aux variations, sous l'influence de la température, de la viscosité des huiles utilisées dans les amortisseurs hydrau20 liques Comme la force d'amortissement augmente fortement lorsque la température est basse, il est souhaitable alors d'augmenter la surface de la section transversale Un dispositif de compensation conçu pour compenser, en fonction de la température, les forces d'amortissement d'un amor25 tisseur est représenté sur la figure 1 Dans cet amortisseur à tube double, un piston ( 2) relié à une tige de piston ( 1) est monté dans le cylindre ( 3) o il peut se déplacer, la tige de piston ( 1) étant guidée dans le cylindre par l'unité de guidage ( 4)constituant un joint étanche et 30 étant isolée hermétiquement vers l'extérieur par le joint ( 5) de tige de piston Le cylindre ( 3) est centré dans une enveloppe ( 9) par l'unité de guidage et de fermeture hermétique ( 4) et par une unité contenant une vanne de fond ( 6) Entre la paroi du cylindre ( 3) et la paroi de 35 l'enveloppe ( 9), il y a une chambre de compensation annulaire qui est remplie en partie de liquide d'amortissement et en partie de gaz Cette chambre de compensation ( 10) a pour fonction de compenser le volume de tige de piston variable à l'intérieur du cylindre ( 3) L'in5 térieur du cylindre ( 3) est divisé par le piston ( 2) en deux chambres de travail ( 7) et ( 8), la chambre de travail inférieure ( 7) étant reliée, par l'intermédiaire de la vanne de fond ( 6), à la chambre de compensation ( 10) tandis que la chambre de travail supérieure ( 8) est re10 liée à la chambre de compensation ( 10) par l'intermédiaire d'une section transversale d'étranglement ( 11) dont la grandeur dépend des variations de longueur d'une barre de commande ( 12) sous l'action de la température Cette barre de commande ( 12) est orientée dans la direction de l'axe 15 de l'amortisseur et est relativement étroite de forme, de sorte que, même dans le cas d'une chambre de compensation ( 10) très étroite, le liquide d'amortissement qui passe par la section transversale d'étranglement ( 11) peut s'écouler sans difficulté à travers la chambre de compensa20 tion A son extrémité inférieure, la barre de commande ( 12) est fixée au cylindre ( 3) par une pince de fixation ( 15), tandis qu'une pièce de guidage allongée ( 13) constituée par de l'acier à ressort est logée dans une rainure ménagée dans la barre de commande ( 12) et empêche toute dé25 viation ou toute incurvation de la barre de commande ( 12). Comme l'indique la figure 3, cette pièce de guidage comporte une partie coudée qui, dans la zone de la section transversale d'étranglement ( 11), exerce, dans le'sens radial, une force d'application de pression sur la barre 30 de commande ( 12) et pousse celle-ci contre la paroi extérieure du cylindre ( 3) En particulier, dans le cas d'une chambre de compensation ( 10) assez large, il est recommandé de guider la barre de commande ( 12) et la pièce de guidage ( 13) au moyen d'une pince de guidage ( 16) et 35 cette pince de guidage ( 16) ne gêne pas le glissement i 50297 axial de la barre de commande ( 12) Dans le cas d'une chambre de compensation ( 10) étroite, il est possible, pour la pièce de guidage ( 13),de se maintenir elle-même sur la paroi intérieure de l'enveloppe ( 9), de sorte que la pince de serrage ( 16) peut être supprimée. La figure 2 est une vue en élévation d'un ensemble constitué par le cylindre ( 3), la barre de commande ( 12) et la pièce de guidage ( 13) La barre de commande ( 12) et la pièce de guidage ( 13) sont reliées solidement au cylindre ( 3) à leurs extrémités inférieures par la pince de maintien ( 15) Pour le logement de la pièce de guidage ( 13), la barre de commande ( 12) comporte une rainure ( 17) tandis qu'à l'extrémité supérieure de la barre de commande ( 12) il y a une pièce courbe ( 19) en métal élastique servant d'élément de renforcement de la barre de commande ( 12) Le bord supérieur de l'élément de renforcement fonctionne en association avec la section transversale d'étranglement ménagée dans le cylindre ( 3) La pièce de guidage ( 13) est maintenue, par précontrainte radiale, dans 20 la pince de guidage ( 16), de telle manière que la pièce ( 19) courbe, en métal élastique, est poussée contre la surface extérieure du cylindre ( 3) Dans ces conditions, la pièce en métal élastique est adaptée à la courbure du cylindre La pièce courbe en métal élastique ( 19) est un élément résistant à l'usure et comporte, comme le montrent les figures 4 et 5, des pattes de fixation ( 10) qui s'engagent dans des ouvertures correspondantes ménagées dans la barre de commande ( 12). Le mode de réalisation représenté par les figures 30 6 et 7 diffère de celui que représentent les figures 1 et 2, essentiellement en ce que la barre de commande ( 12) comporte une pièce de guidage ( 14) constituée par un fil placé dans une rainure ( 18) Cette pièce de guidage ( 14) a un coefficient de dilatation thermique qui correspond 35 à celui du cylindre ( 3), de sorte que cette pièce de guidage ( 14) peut être fixée sur le cylindre ( 3) au moyen d'une pince de maintien ( 15) à chacune de ses extrémités, A son extrémité inférieure, la barre de commande ( 12) est fixée dans le sens axial au moyen d'un bec situé sur la pièce de guidage ( 14); la partie supérieure de la barre de commande ( 12) peut se déplacer dans le sens axial Toute incurvation ou déviation de la barre de commande ( 12),par rapport à la pièce de guidage ( 14),est impossible du fait que la pièce de guidage ( 14) est montée dans une rainure 10 ( 18) ménagée dans la barre de commande ( 12). Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 8,1 a barre de commande ( 12) recouvre complètement la section transversale d'étranglement ( 11) située sur le cylindre ( 3) La pièce courbe ( 19) en métal élastique est fixée 15 au-dessus de la zone de l'extrémité supérieure de la barre de commande ( 12), tandis qu'une partie en retrait ( 21) orientée dans la direction longitudinale,s'arrête au-dessus du bord de commande de la pièce courbe ( 19) en métal élastique et a une forme telle qu'elle s'étend vers le bas dans la direction axiale Des orifices de passage ( 22) situés au-dessous de la surface du liquide d'amortissement s'ouvrent dans la partie en retrait ( 21) Dans ce mode de réalisation, si la section transversale d'étranglement ( 11) se trouve au- dessus du niveau de la surface du liquide d'amor25 tissement, le liquide d'amortissement qui sort de la chambre de travail, entre dans la chambre de compensation audessous du niveau de la surface du liquide d'amortissement, ce qui évite tout remous et toute formation de mousse Pour plus de clarté, on a représenté, à plus grande échelle, sur 30 la figure 9, une coupe transversale de la zone de la section transversale d'étranglement La partie en retrait ( 21) est délimitée par la pièce courbe ( 19) en métal élastique et par la barre de commande ( 21) Cette partie en retrait ( 21) forme des surfaces de butée sur ses deux côtés, pour 35 la pièce courbe ( 19) en métal élastique, de sorte que la pièce courbe ( 19) en métal élastique s'adapte exactement, sous l'action d'une force radiale, au contour extérieur du cylindre ( 3); on obtient donc un contact avec la butée et une fermeture hermétique satisfaisants entre la pièce 5 courbe ( 19) en métal élastique et la paroi extérieure du cylindre ( 3) Les pattes de fixation ( 20) assurent la fixation de la pièce courbe ( 19) en métal élastique sur la barre de commande ( 12), tandis que la pièce de guidage ( 13) est logée dans la rainure ( 17). Comme, dans tous les modes de réalisation, la barre de commande ( 12) peut avoir une assez grande longueur, toute variation de température provoque une variation relativement grande de la longueur de la barre de commande ( 12) La section transversale d'étranglement ( 11) sera donc plus ou moins dégagée suivant la température A température élevée, la section transversale d'étranglement ( 11) est fermée par la barre de commande ( 12), tandis qu'à basse température, la section transversale d'étranglement ( 11) est complètement ouverte La compensation des effets 20 des fortes variations de la viscosité du liquide d'amortissement sous l'action de la température est assurée par la forme triangulaire de la section transversale d'étranglement ( 11) et par les variations de longueur de la barre de commande ( 12) qui est constituée par un matériau ayant 25 un fort coefficient de dilatation thermique. Les modes de réalisation représentés et décrits en détail n'ayant pour objet que d'illustrer des modes d'application du principe de l'invention, il va de soi que l'invention peut encore être réalisée autrement sans s'é30 carter de son principe. REVENDICATIONS 1 Amortisseur destiné notamment à être inséré dans une barre de compression du type comprenant: un cylindre ( 3) comportant une première et une deu5 xième extrémités et contenant une cavité ( 7,8), une pièce de guidage et de fermeture hermétique ( 4,5) de tige de piston contiguë à la première extrémité du cylindre ( 3), un piston ( 2) mobile dans la cavité ( 7,8) et sub10 divisant cette cavité ( 7,8) en deux chambres de travail ( 7; 8) et comportant au moins un passage de piston reliant ces chambres de travail ( 7; 8), une tige de piston ( 1) reliée au piston ( 2) à l'intérieur de la cavité ( 7,8) et traversant la pièce de gui15 dage et de fermeture hermétique ( 4,5), une enveloppe ( 9) comportant une première et une deuxième extrémités, contiguës à la première et à la deuxième extrémités du cylindre ( 3), et entourant le cylindre ( 3) de manière à former une chambre de compensation ( 10) à l'extérieur du cylindre ( 3), l'enveloppe ( 9) étant fermée à sa deuxième extrémité par une paroi de fond, une unité à vanne de fond ( 6) contiguë aux deuxièmes extrémités du cylindre ( 3) et de l'enveloppe ( 9) et permettant le passage d'un fluide entre la cavité ( 7,8) 25 et la chambre de compensation ( 10), la cavité ( 7,8) étant remplie d'un liquide d'amortissement, la chambre de compensation ( 10) étant remplie en partie de liquide d'amortissement et en partie de gaz, 30 des moyens constituant au moins une dérivation entre la cavité ( 7,8) et la chambre de compensation ( 10), cette dérivation étant une section transversale ( 11) d'étranglement de l'écoulement et cette section tranversale d'écoulement ( 11) étant commandée par un élément ( 12) de 35 commande intervenant en réponse aux variations de de température, caractérisé en ce que cet élément de commande ( 12) qui intervient en réponse aux variations de température est une barre de commande ( 12) montée sur la paroi extérieure du cylindre ( 3) et orientée essentiellement dans la direction de l'axe du cylindre ( 3), cette barre de commande ( 12) étant fixée sur le cylindre ( 3) en un point ( 15) éloigné de la section transversale d'étranglement ( 11) etpouvant glisser dans le sens axial sur le cylindre ( 3) sur une zone comprise entre le point fixe ( 15) et la section transversale d'étranglement ( 11). 2 Amortisseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la barre de commande ( 12) est constituée par une matière plastique comme du polyéthylène, du polyacé15 tate ou du polyamide. 3 Amortisseur selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'un système de maintien ( 16,13) maintient le contact entre la barre de commande ( 12) et la paroi extérieure du cylindre ( 3), ce système de main20 tien permettant à la barre de commande ( 12) de se déplacer dans le sens axial par rapport au cylindre ( 3) dans la zone comprise entre le point fixe ( 15) et la section transversale d'étranglement ( 11). 4 Amortisseur selon la revendication 3, caracté25 risé en ce que le dispositif de maintien ( 16, 17) comporte au moins une pièce de guidage allongée ( 13) fixée au cylindre ( 3) et maintenant la barre de commande ( 12) pour qu'elle reste rectiligne. Amortisseur selon l'une des revendications 3 30 ou 4, caractérisé en ce que le dispositif de maintien ( 16, 13) comprend une pince de serrage ( 16) entourant le cylindre ( 3) au moins sur une partie de sa périphérie. 6 Amortisseur selon l'une des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que la pièce de guidage ( 14) est 35 constituée par un fil. 7 Amortisseur selon l'une des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que la pièce de guidage ( 13) est constituée par une bande de matériau plat. 8 Amortisseur selon l'une quelconque des reven5 dications 4 à 7, caractérisé en ce que la pièce de guidage ( 13, 14) est logée dans une rainure ( 17, 18) de la barre de commande ( 12). 9 Amortisseur selon la revendication 8, caractérisé en ce que cette rainure de logement ( 17, 18) est ménagée sur le côté de la barre de commande ( 12) qui est le plus éloigné du cylindre ( 3). Amortisseur selon l'une quelconque des revendications 4 à 9, caractérisé en ce que la pièce de guidage allongée ( 13) est fixée au cylindre ( 3) en un point 15 ( 15) éloigné de la section transversale d'étranglement ( 11) et est en prise avec la barre de commande ( 12) de telle manière qu'il pousse cette barre de commande ( 12) contre la paroi extérieure du cylindre ( 3) au moins dans la zone contig e à la section transversale d'étranglement 20 ( 11). 11. Amortisseur selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que la barre de commande ( 12) comporte un élément de renforcement ( 19) d-ans une zone terminale fonctionnant en association avec la section 25 transversale d'étranglement ( 11). 12 Amortisseur selon la revendication 11, caractérisé en ce que l'élément de renforcement ( 19) est constitué par une pièce de métal élastique qui comporte des pattes de fixation ( 20) assurant sa fixation sur la barre 30 de commande ( 12). 13 Amortisseur selon la revendication 12, caractérisé en ce que la barre de commande ( 12) comporte une partie rentrante ( 21) contig e à la section transversale d'étranglement ( 11), cette partie rentrante ( 11) étant recouverte au moins en partie par la pièce en métal élastique ( 19). 14 Amortisseur selon la revendication 13, caractérisé en ce que cette partie rentrante ( 21) est en communication, de manière à permettre le passage d'un fluide, avec un conduit d'écoulement s'étendant le long de la barre de commande et s'ouvrant dans la chambre de compensation ( 10) en un point situé au-dessous du niveau de la surface du liquide à l'intérieur de la chambre de compensation ( 10). Amortisseur selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé en ce qu'il y a au moins une dérivation ( 11) à proximité immédiate des premières extrémités du cylindre ( 3) et de l'enveloppe ( 9).