Brevet FR2558912A3 — publié le 19850802

FR 2558912 A3 19850802 FR 8401170 A 19840126 APPAREIL A AMORTISSEMENT FLUIDE SERVANT DE MOYEN DE PIVOTEMENT POUR DEUX OBJETS POUVANT PIVOTER L'UN PAR RAPPORT A L'AUTRE. L'invention concerne un appareil à amortissement fluide et plus particulièrement un appareil à amortissement fluide jouant lui-m8me le rdlo d'un moyen de pivotement pour deux objets pouvant pivoter l'un par rapport à l'autre. On connaît déjà des appareils amortisseurs de ce genre, comme par exemple celui présenté sur la Figure 1, qui comprend un vérin hydraulique 1, une pièce de séparation 2 fixée au vérin 1, une tige de piston 3 et deux pistons 4, 5 fixés à la tige 3. La tige 3 pénètre dans la pièce 2, qui est assemblée à la tige 3 d'une manière étanche aux liquides. Ainsi, le vérin 1 est constitué de deux comparti- ments 6, 7. Quand la tige 3 est actionnée par une bielle 8, pour se déplacer vers le haut ou vers le bas, le liquide contenu dans le compartiment sous pression s'écoule à travers un passage 9 pour arriver dans l'autre compartiment. L'écoulement du liquide à travers ive passage 9 est régulé par un pointeau 10, ce qui assure un effet d'amortissement, c'est-d-dire que la tige 3 se déplace#lentement du fait que le piston -4ou 5 est amorti par le liquide comprimé contenu dans le compartiment sous pression. Un tel dispositif d'amortissement est largement utilisez dans les applications possédant deux objets pivotant l'un par rapport à l'autre et exigeant un amortissement. La Figure 2 présente un exemple de forme de réalisation d'un dispositif de ce genre, savoir une jambe artificielle il possédant une partie cuisse 12 et une partie tibia 13, pivotant l'une par rapport à l'autre au niveau d'une partie genou 14.Le dispositif est logé dans la partie tibia 13, et la bielle 8 pivote sur la partie genou 14 de telle sorte que la bielle 8 actionne la tige de piston 3, qui se déplace vers le haut et vers le bas quand la partie cuisse 12 se déplace vers le bas et vers le haut, de façon à obtenir un mouvement amorti pour l'amputé qui porte la jambe artificielle 11. Un ressort de rappel 15 se comprime quand la tige 3 est poussée vers le bas, et il facilite donc la mise de l t amputé en position debout. Cependant, un dispositif de ce genre présente les inconvénients suivants : tout d'abord, un tel dispositif présente un volume et un poids élevés. Ensuite, un tel dispositif présente des pertes de fluide hydraulique du fait des mouvements fréquents de va-et-vient, de sorte que le vérin 1 n'est pas toujours rempli de fluide hydraulique, et que le mouvement amorti présente des i-coups et s'avère être en vibration ; de plus, il faut de temps à autre refaire le plein de fluide hydraulique. L'invention a pour but de supprimer les inconvénients mentionnés ci-dessus. L'invention concerne à cet effet un appareil à amortissement fluide, servant de moyen de pivotement pour deux objets pouvant pivoter l'un par rapport à l'autre, appareil qui comprend un manchon adapté de façon à être monté sur un premier objet, deux anneaux montés coaxialement respectivement dans l'une et dans l'autre extrémités du manchon, un arbre monté dans les ouvertures centrales des deux anneaux et possédant une paroi de séparation, qui s'dtgnd axialement et radialement entre les deux anneaux de façon à entrer étroitement en prise avec la paroi intérieure du manchon et étant adaptée de façon à entre montée sur un deuxième objet qui doit toujours être en relation de pivotement avec le premier objet, une pièce de partage pouvant être ajustée entre le manchon, l'arbre et les deux anneaux, et fixée sur le manchon de façon que l'espace formé le long de l'arbre, des deux anneaux et du manchon soit divisé en deux compartiments, et un moyen pour régler l'écoulement d'un fluide se trouvant dans cet espace quand le premier et le deuxième objets pivotent l'un par rapport à l'autre, de sorte que le fluide contenu dans l'un des deux compartiments s'écoule à travers ce moyen jusqu'à l'autre compartiment pour que le mouvement de pivotement du premier et du deuxième objets soit amorti par l'écoulement de fluide tel que réglé. Les deux anneaux peuvent entre solidaires du manchon. Bien évidemment, les deux anneaux peuvent aussi être solidaires de l'arbre et montés étroitement sur le manchon, en pouvant subir un mouvement de rotation. La pièce de partage peut aussi être solidaire du manchon, et les anneaux peuvent être montés sur l'arbre d'une manière amovible. De préférence, l'arbre est un organe creux dont une extrémité est montée sur un distributeur de réapprovisionnement de fluide d'amortissement, son autre extrémité étant montée sur un clapet de retenue, et l'arbre possède un premier alésage de telle sorte que le distributeur de fluide emplisse l'espace mentionné ci-dessus avec du fluide d'amortissement neuf par le clapet de retenue et le premier alésage quand il y a une perte de fluide dans cet espace. Le moyen de régulation peut être un orifice de dimensions extrêmement faibles se trouvant sur la pièce de partage, et permettant le passage d'un faible débit de fluide. Généralement, la pièce de partage est étroitement ajustée le long du manchon, de l'arbre et des deux anneaux, et le moyen de régulation est un deuxième alésage aménagé sur l'arbre de façon que le fluide contenu dans l'un des deux compartiments s'écoule travers le premier et le deuxième alésages vers l'autre compartiment quand le premier et le deuxième objets pivotent l'un par rapport à l'autre. Le clapet de retenue peut comprendre une bille, une cuvette de bille formée sur la paroi intérieure de# 1'arbre et destinée à recevoir la bille, un ressort en prise avec la bille à partir d'une direction opposée à celle de la prise de la cuvette et de la bille, et un premier bouchon possédant une première tête filetée, vissée dans l'autre extrémité pour pousser le ressort contre la bille et à même de masquer le deuxième alésage, de façon qu'un vissage du premier bouchon permette d'ajuster l'ouverture du deuxième alésage et la pression prédéterminée du ressort sur la bille. Le distributeur de réapprovisionnement de fluide amortisseur peut comprendre un deuxième-bouchon possédant, vissée dans l'une de ses extrémités, une deuxième tête filetée, un ressort possédant une première extrémité en prise avec le deuxième bouchon et une deuxième extrémité et un piston en prise avec la deuxième extrémité et même d'entrer en prise, d'une manière coulissante et étroitement ajustée, avec la paroi intérieure de l'arbre de façon que le fluide contenu entre le piston et la cuvette de bille soit prêt à remplir l'espace avec du fluide frais par l'intermédiaire du clapet de retenue. Le premier objet peut être le tibia d'une jambe artificielle, le deuxième objet pouvant être le cuisse de cette jambe artificielle. Le fluide d'amortissement utilisé peut être un fluide hydraulique ou un gaz. L'invention a donc particulièrement pour but de créer un appareil à amortissement fluide servant de moyen de pivotement pour-deux objets pouvant pivoter l'un par rapport à l'autre, de faible volume et de faible poids. L'invention a aussi pour but dé créer un appareil à amortissement fluide servant de moyen de pivotement pour deux objets pouvant pivoter l'un par rapport à l'autre, et possédant un vérin toujours plein de fluide de façon à assurer un mouvement amorti sans à-coups. L'invention sera mieux comprise en regard de la description ci-après et des dessins annexés, qui représentent un exemple de réalisation de l'invention, dessins dans lesquels La Figure 1 est une vue en coupe présentant un vérin hydraulique d'un appareil amortissement hydraulique de l'état actuel de la technique La Figure 2 est une vue en coupe présentant une jambe artificielle possédant un appareil d'amortissement hydraulique de l'état actuel de la technique ; La Figure 3 est une vue éclatée présentant les éléments d'une forme de réalisation préférée d'un appareil à amortissement fluide servant de moyen de pivotement pour deux objets pouvant pivoter l'un par rapport à l'autre, selon l'invention ;; La Figure 4A est une coupe longitudinale d'une forme de réalisation préférée de l'invention La Figure 4B est une cpe transversale d'une forme de réalisation préférée de l'invention ; La Figure 5 est une vue en perspective présentant la partie genou d'une jambe artificielle, qui comprend un appareil d'amortissement hydraulique servant de moyen de pivotement pour deux objets pouvant pivoter l'un par rapport à l'autre, selon l'invention. La Figure 3 présente une vue éclatée d'un appareil à amortissement fluide selon l'invention, et qui comprend un manchon 20, un arbre 30 et une pièce de partage 40. L'arbre 30 possède deux anneaux 31, 32, de rayon plus grand, et une paroi de séparation 34 qui s'étend radialement et axialement entre les anneaux 31 et 32. Les anneaux 31, 32 et la paroi de séparation 33 peuvent tourner en ajustement serré à l'intérieur du manchon 20. Une pièce de partage 40, à mEme d'être étroitement ajustée entre le manchon 20, l'arbre 30 et les anneaux 31, 32, est fixée sur une partie épaissie 21 du manchon 2Q par deux vis 41 42, de sorte qua l'espace défini par l'arbre 30 et le manchon 20 est subidivisé en deux compartiments 70, 80 par la pièce de partage 40 et la paroi de séparation 33, comme on le voit sur la Figure 4B, qui présente une coupe transversale d'un appareil à amortissement selon l'invention. L'arbre 30 est un organe creux, à une extrémité 34 duquel est monté un distributeur 60 pour le réapprovisionnement en le fluide amortisseur, et en l'autre extrémité 35 duquel est monté un clapet de retenue 50, et l'arbre 30 possède un premier alésage 36 de sorte que le distributeur de liquide 60 envoie du fluide amortisseur frais dans cet espace, par le clapet de retenue 50 et l'alésage 36 quand il y a une perte de fluide dans cet espace. Le clapet de retenue 50 comprend une bille 51, une cuvette 37 formée sur la paroi intérieure de l'arbre 30 et destinée à recevoir la bille 51, un ressort 52 et un premier bouchon 53 possédant une première tête filetée 531 vissée dans l'extrémité 35 pour pousser le ressort 52 et la bille 51 contre la cuvette 37. Le distributeur 60 pour le réapprovisionnement en le fluide amortisseur comprend un deuxième bouchon 61 possédant une deuxième tete filetde 611 vissée dans l'extrémité 34, un ressort 62 ayant une première extrémité 621 en prise avec le deuxième bouchon 61 et un piston 63 en prise avec une deuxième extrémité 622 du ressort 62.Le piston 63 est à m#me d'être en prise, d'une manière coulissante et à ajustement serré, avec la paroi intérieure de l'arbre 30, de sorte que le fluide amortisseur contenu entre le piston 63 et la cuvette 37 est prêt à remplir l'espace considéré avec du fluide frais s'il se produisait une quelconque perte de fluide dans les compartiments 70 et 80, gracie au ressort 62, qui pousse vers le haut l'extrémité supérieure 631 du troisième bouchon 63, le fluide se trouvant entre l'extrémité supérieure 631 et la cuvette 37 étant poussé pour traverser le clapet de retenue 0. Un deuxième alésage 38 aménagé sur l'arbre 30, et l'alésage 36, permettent au fluide amortisseur de communiquer entre les compartiments 70 et 80. Ainsi, quand le manchon 20 et l'arbre 30 pivotent l'un par rapport à l'autre, la pièce de partage 40 force le liquide contenu dans le compartiment 70 (80) à s'écouler lentement à travers les alésages 36 et 38 jusqu'à l'autre compartiment 80 (70). C'est donc le mouvement de pivotement qui est amorti par le fluide sous pression. Une extrémité 532 du bouchon 53 est conçue de façon à masquer l'alésage 38 quand on visse encore plus la tête 531 dans l'extrémité 35, et le bouchon 53 peut, par vissage vers le haut et vers le bas, ajuster la pression prédéterminée exercée par le ressort 52 sur la bille 51. La Figure 4A présente une coupe longitudinale d'un appareil amortisseur selon l'invention. Les pièces tournantes sont équipées de joints d'étanchéité 39 sur l'arbre 30, 533 sur le bouchon 53 et 632 sur le bouchon 63, ou de bandes d'étanchéité 331 sur la paroi de séparation 33 et 401 sur la pièce de partage 40. La Figure 5 présente un appareil à amortissement fluide servant de moyen de pivotement pour deux objets pouvant pivoter l'un par rapport à l'autre, selon-l'inven- tion, inséré dans la partie genou d'une jambe artificielle. La partie épaisse 21 du manchon 20 peut être directement verrouillée dans la rainure formée sur la partie genou, de sorte qu'aucune opération supplémentaire n'est exigée pour fixer le manchon 20 sur la partie genou. REVENDICATIONS 1. Appareil à amortissement fluide servant de moyen de pivotement pour deux objets pouvant pivoter l'un par rapport à l'autre, caractérisé en ce qu'il comprend un manchon (20) adapté de façon à être monté sur un premier objet; deux anneaux (31, 32) montés coaxialement respectivement dans les deux extrémités de ce manchon; un arbre (30) monté dans l'ouverture de ces deux anneaux (31, 32) et possédant une paroi de séparation (33) s'étendant axialement et radialement entre ces deux anneaux (31, 32) de façon à entrer en prise, par ajustement serré, avec la paroi de séparation (33) du manchon (20) et étant à même d'être monté sur un deuxième objet qui soit toujours en relation de-pivotement avec le premier objet; une pièce de partage (40) pouvant être ajustée entre le manchon (20), l'arbre (30) et les deux anneaux (31, 32) et fixée sur le manchon (20) de façon que l'espace formé entre l'arbre (30) et le manchon (20) soit subdivisé en deux compartiments (70, 80); et un moyen régulateur de l'écoulement d'un. fluide amortisseur contenu dans cet espace, quand le premier et le deuxième objets pivotent l'un par rapport à l'autre, de sorte que le fluide contenu dans l'un des deux compartiments (70, 80) s'écoule à travers ce moyen vers l'autre compartiment (80, 70) de telle sorte que le mouvement de pivotement du premier et du deuxième objets soit amorti par cet écoulement de fluide régulé. 2. Appareil à amortissement fluide selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux anneaux (31, 32) sont solidaires du manchon (20). 3. Appareil à amortissement fluide selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pièce de partage (40) est solidaire du manchon (20), et en ce que les anneaux (31, 32) sont montés sur l'arbre (30) d'une manière amovible. 4. Appareil à amortissement fluide selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux anneaux (31, 32) sont solidaires de l'arbre (30) et son montés étroitement et d'une manière tournante sur le manchon (20). 5. Appareil a amortissement fluide selon l'une quelconque des revendications 1 a 4, caractérisé en ce que l'arbre (30) est un organe creux, sur l'une des extrémités (34) duquel est monté un distributeur (60) de réapprovisionnement en fluide amortisseur, et sur l'autre extrémité (35) duquel est monté un clapet de retenue (50), cet arbre (30) possédant un premier passage (36) de telle sorte que le distributeur de fluide (60) envoie dans cet espace du fluide amortisseur frais par le clapet de retenue (50) et le premier passage (36) quand il y a une perte de liquide dans cet espace. 6-. Appareil a amortissement fluide selon la revendication 5, caractérisé en ce que le moyen régulateur est un orifice de très faibles dimensions aménagé sur la pièce de partage (40) pour permettre l'écoulement d'un faible débit du fluide. 7. Appareil a amortissement fluide selon la revendication 5, caractérisé en ce que la pièce de partage (40) est ajustée d'une manière serrée entre le manchon (20), l'arbre (30) et les deux anneaux (31, 32), le moyen régulateur étant un deuxième passage (38) aménagé sur l'arbre (30) de façon que le fluide se trouvant dans l'un des deux compartiments (70-80) s'écoule dans l'autre compartiment (80-70) en passant par le premier (36) et le deuxième passage (38) quand le premier et le deuxième objets pivotent l'un par rapport a l'autre. 8. Appareil a amortissement fluide selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que le clapet de retenue (50) comprend une bille (51); une cuvette (37) formée sur la paroi intérieure de l'arbre (30), pour recevoir la bille (51); un ressort (52) entrant en prise avec la bille (51) à partir d'une direction opposée a celle selon laquelle la cuvette (37) entre en prise avec la bille (51); et un premier bouchon (52) possédant une première tête filetée (531) vissée dans l'autre extrémité (35) pour pousser le ressort (52) contre la bille (51) et a même de masquer le deuxième passage (38) de façon que l'ouverture du deuxième passage (38) et la pression prédéterminée du ressort (52) agissant sur la bille (51) puissent être ajustées par vissage du premier bouchon (52). 9. Appareil a amortissement fluide selon l'une quelconque des revendications 5 à 8, caractérisé en ce que le distributeur de réapprovisionnement (60) en fluide amortisseur comprend un deuxième bouchon (61) possédant une deuxième tête filetée (611) vissée dans l'une des extrémités (34); un ressort (62) possédant une première extrémité (621) en prise avec le deuxième bouchon (61), et une deuxième extrémité (622); et un piston (63) en prise avec la deuxième extrémité et à même d'entrer en prise, d'une manière coulissante et étroitement ajustée, avec la paroi intérieure de l'arbre (30) de façon que le fluide amortisseur contenu entre le piston (63) et la cuvette (37) soit prêt a assurer le remplissage de cet espace avec du fluide frais par le clapet de retenue (50). 10. Appareil a amortissement fluide selon l'une quelconque des revendications 1 a 9, caractérisé en ce que le premier objet est le genou (14) d'une jambe artificielle (11) et que le deuxième objet est la cuisse (12) de cette jambe artificielle.