Brevet FR2621663A1 — publié le 19890414

La présente invention se rapporte à un amortisseur hydraulique du type à force d'amortissement réglable à utiliser, par exemple, dans le système de suspension d'un véhicule, et se rapporte plus particulièrement à un amortisseur dont la longueur de base peut avantageusement être raccourcie. La présente demanderesse a déjà proposé dans la demande de Modèle d'Utilité au Japon NO 58-145820, un amortisseur hydraulique du type à force d'amortissement réglable dans lequel les forces d'amortissement produites dans les courses d'extension et de contraction de l'amortisseur peuvent être différentes l'une de l'autre. Dans ce type d'amortisseur hydraulique du type à force d'amortissement réglable, un organe tubulaire est monté à une extrémité d'une tige de piston qui s'étend dans un cylindre et un registre pour ajuster la force d'amortissement et un clapet de retenue sont disposés dans l'organe tubulaire. La force d'amortissement à produire peut être ajustée en faisant tourner de manière appropriée une tige d'ajustement insérée dans la tige de piston à des positions souhaitées. Dans un tel amortisseur, le clapet de retenue est agencé de manière à être fermé dans la course d'extension et ouvert dans la course de contraction. Par conséquent, la force d'amortissement qui est réglée par le registre est de plus réglée de manière que la force d'amortissement dans la course d'extension soit différente de celle dans la course de contraction, c'est-à-dire que la première soit plus importante que la dernière, ce qui donne au véhicule une meilleure conduite. Cependant, dans l'art antérieur ci-dessus mentionné, il y a un inconvénient par le fait que le cylindre doit être prolongé d'autant pour correspondre à la longueur de l'organe tubulaire, car ce dernier, recevant le registre et le clapet de retenue, est monté à une extrémité de la tige de piston et par conséquent la longueur de base de l'amortisseur devient inévitablement relativement longue. On connaît également un autre type d'amortisseur où un registre pour ajuster la force d'amortissement est disposé dans une tige de piston. Dans un tel amortisseur, le registre est intégralement et solidement fixé à une tige d'ajustement insérée dans la tige de piston et un organe tubulaire séparé doit être monté à une extrémité de la tige de piston afin de recevoir un clapet de retenue et d'autres éléments qui lui sont associés. Ainsi, l'amortisseur de ce type implique le même inconvénient que celui expliqué pour le premier art antérieur mentionné. La présente invention a pour objet d'éliminer l'inconvénient ci-dessus mentionné et de procurer un amortisseur hydraulique du type à force d'amortissement réglable perfectionné. La présente invention offre un amortisseur hydraulique du type à force d'amortissement réglable où un registre pour ajuster la force d'amortissement est disposé dans une tige de piston et est adapté à servir de plus de clapet de retenue, ainsi les forces d'amortissement dans les courses d'extension et de contraction peuvent être ajustées pour différer l'une de l'autre mais cependant la longueur de base de l'amortisseur peut être plus courte que dans les arts antérieurs. Plus particulièrement, la présente invention offre un amortisseur hydraulique du type à force d'amortissement réglable comprenant un cylindre, une tige de piston dont une extrémité s'étend dans le cylindre et dont l'autre extrémité s'étend à l'extérieur du cylindre, un piston monté fixement sur la première extrémité de la tige de piston et séparant l'intérieur du cylindre en deux chambres de liquide, un alésage formé dans et s'étendant axialement à la tige de piston, une extrémité de l'alésage définissant un alésage recevant un registre qui sert également de passage d'huile, un premier moyen formant trou dans la tige de piston pour mettre les deux chambres de liquide en communication l'une avec l'autre par l'alésage recevant le registre, une tige d'ajustement s'étendant axialement dans l'alésage de la tige de piston et pouvant être tournée, une extrémité de la tige d'ajustement s'étendant dans l'alésage recevant le registre, un registre disposé dans l'alésage le recevant et monté à la première extrémité de la tige d'ajustement de manière rotative avec elle et axialement coulissant relativement à elle, un second moyen formant trou formé dans le registre et ayant une aire effective pour un écoulement de liquide plus petite que celle du premier moyen formant trou, et un moyen de sollicitation pour solliciter le registre à une position dans laquelle le premier moyen formant trou peut être sélectivement ouvert et fermé à travers le second moyen formant trou et pour permettre au registre d'être axialement glissé relativement à la tige d'ajustement pendant la course de contraction de l'amortisseur en vertu de la pression du liquide agissant sur le registre. Dans un amortisseur hydraulique du type à force d'amortissement réglable selon la présente invention, un registre pour ajuster la force d'amortissement est disposé dans un alésage le recevant qui est formé dans une tige de piston et est monté à une extrémité d'une tige d'ajustement s'étendant axialement dans la tige de piston et est de plus sollicité dans une direction par un moyen de sollicitation. Par conséquent, il est possible d'ajuster la force d'amortissement à produire en ouvrant et en fermant un premier moyen formant trou dans la tige de piston par l'intermédiaire d'un second moyen formant trou dans le registre.De plus, il est également possible de rendre différentes l'une de l'autre les forces d'amortissement à produire dans les courses d'extension et de contraction car le registre glisse relativement à la tige d'ajustement pour agir d'une manière similaire au clapet de retenue comme on l'a expliqué par rapport aux arts antérieurs. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lesquels - la figure 1 est une vue en coupe verticale fragmentaire d'un amortisseur hydraulique du type à force d'amortissement réglable selon un mode de réalisation préféré de la présente invention ; et - la figure 2 est une vue en perspective éclatée montrant la façon dont un registre, un ressort et d'autres éléments associés sont assemblés avec une tige d'ajustement. Un mode de réalisation préféré selon la présente invention est montré aux figures 1 et 2. Sur les figures, le chiffre de référence 1 indique un cylindre d'un amortisseur du type à force d'amortissement réglable 100 selon le mode de réalisation préféré tandis que le chiffre de référence 2 indique une tige de piston dont une extrémité s'étend dans le cylindre 1 et dont l'autre extrémité s'étend en dehors du cylindre 1. La tige de piston 2 comprend une portion 28 de petit diamètre qui est formée à une extrémité avec une portion échelonnée 2A entre les portions de petit et de grand diamètre . Au bout de la portion 2B de petit diamètre est formé un filetage mâle 2C sur lequel peut être fixé un écrou 8 comme on l'expliquera ci-après. La tige de piston 2 est également pourvue d'un alésage 3 de réception d'une tige qui y est axialement formé et d'un alésage 38 de réception d'un registre qui représente une portion de grand diamètre de l'alésage 3 de réception de la tige qui est formé à une extrémité de ce dernier (l'extrémité inférieure sur la figure 1), avec une portion annulaire échelonnée 3A entre les portions de grand et de petit diamètre de l'alésage 3 de réception de la tige. L'alésage de réception du registre est adapté à recevoir de manière coulissante un registre comme on l'expliquera ci-après et sert également de passage d'huile mettant les chambres à huile A et B en communication, comme on l'expliquera également ci-après. Le chiffre de référence 4 indique une butée à rebond fixée sur la portion 28 de petit diamètre de la tige de piston 2 et placée entre la portion échelonnée 2A et une bague d'arrêt 6 par l'intermédiaire d'un moyen de retenue 5. La butée à rebond 4 est faite en un matériau élastiquement déformable tel que du caoutchouc ou de la résine et est adaptée à heurter un guide de tige (non représenté) pour définir la position totalement étendue de la tige de piston 2. Les chiffres de référence 6 et 6' indiquent des bagues d'arrêt qui sont fixées sur la surface externe de la portion 2B de petit diamètre et qui sont axialement espacées d'une distance prédéterminée l'une de l'autre. Les bagues d'arrêt 6 et 6' sont faites en un métal tel que de l'acier inoxydable et servent respectivement à maintenir la butée à rebond 4 et un piston 7 en place comme on l'expliquera ci-après. Le piston 7 est fixé solidement sur la portion 2B de plus petit diamètre de la tige de piston 2 au moyen de la bague d'arrêt 6' et de l'écrou 8. Le piston 7 est reçu coulissant dans le cylindre 1 et sépare l'intérieur de ce cylindre 1 en chambres de liquide A et B. Les chiffres de référence 9 et 10 sont des mécanismes générateurs de force d'amortissement pour les courses d'extension et de contraction de l'amortisseur 100 respectivement, tandis que les chiffres de référence 11 et 11' indiquent des moyens de retenue. Le mécanisme générateur d'une force d'amortissement 9 pour la course d'extension est pourvu d'une découpe 9A qui permet une communication permanente entre les chambres A et B. Le chiffre de référence 12 désigne des orifices d'huile qui sont axialement formés à travers la tige de piston 2 entre les bagues d'arrêt 6 et 6'. Les orifices 12 servent de premier moyen formant trou et chaque orifice 12 communique en permanence avec la chambre de liquide A et ainsi relie cette chambre A à la chambre de liquide B par l'alésage 3B recevant le registre lorsque le registre 17 est tourné à la position montrée à la figure 1. Le chiffre de référence 13 indique un organe tubulaire d'arrêt qui est fixé solidement dans l'alésage 3B de réception du registre , son extrémité supérieure étant en aboutement contre la portion annulaire échelonnée 3A de l'alésage 3 de réception de la tige, tandis que le chiffre de référence 14 indique une tige d'ajustement qui est insérée rotative dans et s'étend axialement dans l'alésage 3 de réception de la tige.Une extrémité de la tige d'ajustement 14 traverse l'organe d'arrêt 13 dans l'alésage 3B recevant le registre et est pourvue d'une portion de sertissage 14A qui est forméeà son bout pour le sertissage et la fixation d'une rondelle 15 enforme de D (voir figure 2).A cette extrémité est également formée une portion chanfreinée 14B de manière opposée, d'une longueur axiale prédéterminée, pour supporter le registre 17 coulissant en direction axiale et rotatif avec elle. Une portion échelonnée 14C est formée à l'extrémité de base de la portion chanfreinée de manière opposée 14B. La tige d'ajustement 14 est également pourvue d'une gorge annulaire 14D qui y est formée à une distance prédéterminée de la portion échelonnée 14C et qui est adaptée à recevoir une bague d'arrêt 16. La bague d'arrêt 16 vienten aboutement contre l'organe d'arrêt 13 sur l'un de ses côtés et supporte une extrémité d'un ressort 18 sur son autre côté comme on l'expliquera ci-après. L'autre extrémité de la tige d'ajustement 14 est adaptée à venir en engagement avec un arbre de sortie d'un moyen rotatif d'actionnement (non représenté ) qui est monté à l'autre extrémité de la tige de piston 2 qui s'étend en dehors du cylindre 1 de manière que la tige d'ajustement 14 soit entraînée en rotation de manière appropriée par le moyen d'actionnement. Le registre 17 pour ajuster la force d'amortissement à produire est monté sur la portion chanfreinée de manière opposée 14B, rotatif avec elle et coulissant dans sa direction axiale. Comme on peut mieux le voir sur la figure 2, le registre 17 est pourvu d'un alésage d'engagement 17A qui y est axialement formé et qui est complémentaire de la portion chanfreinée 14B de manière opposée. Sur les côtés diamétralement opposés de l'alésage d'engagement 17A sont formées deux gorges d'huile 17B s'étendant axialement et débouchant à l'extrémité inférieure du registre 17 et une paire de petites ouvertures 17C radialement formées à travers le registre 17 et communiquant avec les gorges respectives d'huile 17B. Les petites ouvertures 17C servent de second moyen formant trou. Le registre 17 est monté sur la portion chanfreinée de manière opposée 14B de la tige d'ajustement 14 par l'intermédiaire de l'alésage d'engagement 17A et il est reçu de manière coulissante et rotative dans l'alésage 3B prévu pour sa réception. Le mouvement axial du registre 17 est limité par la rondelle 15 et la portion échelonnée 14C.Chacune des petites ouvertures 17C est d'un diamètre plus petit que celui desorificesd'huile 12 et est adaptée à produire un effet d'étranglement sur l'huile s'écoulant de l'orifice d'huile 12 lorsque le registre 17 est tourné à la position montrée à la figure 1 par l'intermédiaire de la tige d'ajustement 14. Le chiffre de référence 18 indique un ressort disposé dans l'alésage 3B recevant le registre, entre la bague d'arrêt 16 et le registre 17, le ressort 18 entourant la tige d'ajustement 14. Le ressort 18 sollicite en permanence le registre vers la rondelle 15. En conséquence, dans la course d'extension de l'amortisseur, les orifices d'huile 12 communiquent avec les petites ouvertures respectives 17C du registre 17 à la position montrée à la figure 1. Dans la course de contraction de l'armortisseur 100, cependant, le ressort 18 est comprimé par la pression dynamique de l'huile s'écoulant de la chambre B pour permettre au registre 17 de glisser le long de la tige d'ajustement 14 jusqu'à la position où le registre 17 vient en aboutement contre la portion échelonnée 14C de la tige d'ajustement 14.A ce moment, l'extrémité inférieure du registre 17 est placée au-dessus de l'orifice d'huile 12 de la figure 1, donc les orifices d'huile 12 communiquent directement avec l'intérieur de l'alésage 38 de réception du registre. L'huile est également contenue dans l'alésage 3 de réception de la tige et l'alésage 3B recevant le registre. A l'assemblage de l'amortisseur100 cependant, de l'air entre dans les alésages 3 et 38 et reste , après accomplissement de l'assemblage,sous la forme de bulles d'air encapsulées dans l'huile contenue dans l'espace des alésages 3 et 38 au-dessus du registre 17 (sur la figure 1). Le mélange d'huile et de bulles d'air est compressible et permet au registre 17 de glisser vers le haut (sur la figure 1). Le chiffre de référence 19 indique un organe tubulaire d'arrêt qui est placé en dessous de la rondelle 15 fixée à la portion de sertissage 14A de la tige d'ajustement et ajusté à pression dans l'alésage 38 recevant le registre. L'organe d'arrêt 19 coopère avec le premier organe d'arrêt mentionné 13 pour empêcher la tige d'ajustement 14 de cogner vers le haut et vers le bas dans l'alésage 3 de réception de la tige et l'alésage 3B de réception du registre. On expliquera maintenant le fonctionnement de l'amortisseur 100 ayant la construction ci-dessus décrite. Lorsque la tige d'ajustement 14 est tournée par le moyen d'actionnement pour faire tourner le registre 17 dans l'alésage 38 le recevant à la position montrée à la figure 1, chacune des petites ouvertures 17C communique avec les orifices d'huile correspondants 12. Dans la course d'extension de l'amortisseur 100, la pression dans la chambre A devient plus importante que celle dans la chambre B puis l'huile dans la chambre A s'écoule à travers les orifices d'huile 12, les petites ouvertures 17C, les gorges d'huile 17 et l'alésage 3B recevant le registre,dans la chambre de liquide B. A ce moment, une force d'amortissement relativement importante est produite à travers les petites ouvertures 17C. Lorsque la pression dans la chambre A devient encore plus importante, la soupape à disque du mécanisme générateur de force d'amortissement 9 s'ouvre pour produire une force d'amortissement pour la course d'extension. Dans la course de contraction, la pression dans la chambre B devient plus importante que celle dans la chambre A et l'huile dans la chambre B a tendance à s'écouler vers la chambre A. A ce moment, le registre 17 glisse le long de la tige d'ajustement 14 jusqu'à la portion échelonnée 14C en vertu de la pression dynamique de l'huile s'écoulant de la chambre B donc les orifices d'huile 12 communiquent directement avec l'intérieur de l'alésage 3B recevant le registre. L'huile dans la chambre B s'écoule par conséquent à travers l'alésage 38 recevant le registre et les orifices d'huile 12 dans la chambre à huile A et une force relativement basse d'amortissement est produite par les orifices d'huile 12.Lorsque la pression dans la chambre B devient encore plus importante, la soupape à disque du mécanisme générateur de la force d'amortissement 10 s'ouvre pour produire la force d'amortissement pour la course de contraction. Ensuite, lorsque le registre 17 est tourné sur environ 90 degrés à partir de la position montrée à la figure 1, les orifices d'huile 12 sont fermés par le registre 17. Dans la course d'extension de ce cas, l'huile dans la chambre A s'écoule dans la chambre B uniquement par la découpe 9A qui est prévue dans le mécanisme générateur de force d'amortissement en course d'extension 9, puis la course d'amortissement est produite à travers la découpe 9A, cette force d'amortissement étant plus importante que celle produite à travers les petites ouvertures 17C. Lorsque la pression dans la chambre A devient encore plus importante, la soupape à disque du mécanisme générateur de la force d'amortissement 9 s'ouvre pour produire la force d'amortissement. Dans la course de contraction, le registre 17 glisse, comme dans le premier cas expliqué, le long de la tige d'ajustement 14 jusqu'à la portion échelonnée 14C, donc les orifices d'huile 12 communiquent directement avec l'intérieur de l'alésage 3B de réception du registre. En conséquence, une force d'amortissement similaire à celle du premier cas mentionné est produite à travers les orifices d'huile 12. Lorsque la pression dans la chambre B devient encore plus importante, la soupape à disque du mécanisme générateur de la force d'amortissement 10 pour la course de contraction s ouvre pour produire une force d'amortissement. Comme on l'a décrit ci-dessus, il est possible, avec l'amortisseur hydraulique 100 selon la présente invention, d'ajuster la force d'amortissement à produire dans la course d'extension de l'amortisseur 100 à deux modes différents en faisant tourner le registre 17 de manière que les orifices d'huile 12 soient ouverts et fermés à travers les petites ouvertures respectives 17C. De plus, il est également possible de réduire la force d'amortissement à produire dans la course de contraction en comparaison avec celle à produire dans la course d'extension, le registre 17 étant forcé à glisser le long de la tige d'ajustement 14 pour ouvrir les orifices d'huile 12, c'est-à-dire que le registre 17 agit de la même façon qu'un clapet de retenue du type employé dans l'art antérieur expliqué ci-dessus.Par suite, un véhicule équipé de cet amortisseur jouit d'une conduite meilleure et plus confortable. Par ailleurs, un organe tubulaire ou analogue, du type employé dans l'art antérieur, ne doit pas nécessairement être monté à l'extrémité inférieure de la tige de piston car le registre 17 et le ressort 18 sont totalement reçus dans l'alésage 38. Il est par conséquent possible que la longueur totale du cylindre 1 soit plus courte, ce qui à son tour permet à l'amortisseur lui-même d'être de longueur réduite. Par ailleurs, il est possible d'assembler d'abord la bague d'arrêt 16, le ressort 18, le registre 17 et la rondelle 15 sur la tige d'ajustement 14 pour produire un preassemblage à la manière montrée à la figure 2, permettant au pré-assemblage d'être alors facilement fixé dans l'alésage 3 de réception de la tige et l'alésage 38 recevant le registre. Ainsi, l'efficacité de l'assemblage peut être fortement améliorée. De plus, le registre 17, le ressort 18 et ainsi de suite, peuvent être rendus compacts, permettant ainsi à l'amortisseur d'avoir des dimensions réduites et d'être d'un poids léger. Par ailleurs, les bagues d'arrêt 6 et 6' sont employées pour placer et maintenir en place l'organe d'arrêt à rebond 4 et le piston 7 respectivement. Cela permet à la portion 2B de petit diamètre de la tige de piston d'être suffisamment large même si le diamètre de l'alésage de réception du registre 3B est relativement grand. Par suite, la portion 2B de petit diamètre a une résistance suffisante et il est également possible d'employer un registre 17 d'un relativement grand diamètre. Ces caractéristiques sont très avantageuses du point de vue efficacité de fabrication, facilité d'assemblage et durabilité de l'amortisseur produit. Dans le mode de réalisation expliqué ci-dessus, le registre 17 est pourvu de petites ouvertures 17C qui y sont radialement formées,qui sont adaptées à agir comme un second moyen formant trou, et les petites ouvertures 17C sont adaptées à ouvrir et fermer chacun des orifices d'huile 12 lors de la rotation du registre 17, ces orifices d'huile 12 agissant comme premier moyen formant trou servant à ajuster la force d'amortissement à produire à deux modes différents. Cependant, dans un autre mode de réalisation, le registre 17 peut être pourvu par exemple de trois groupes d'ouvertures ayant respectivement des diamètres petit, moyen et grand et qui sont espacées circonférentiellement, ces ouvertures servant de second moyen formant trou.Ces ouvertures peuvent être forcées à communiquer sélectivement avec les orifices d'huile afin d'ajuster la force d'amortissement à produire à trois ou quatre modes différents. Dans le premier mode de réalisation décrit ci-dessus, le registre 17 glisse le long de la tige de piston jusqu'à la portion échelonnée 14C dans la course de contraction pour ouvrir les orifices d'huile 12. Cependant, dans un autre mode de réalisation, le registre 17 peut être axialement allongé et être pourvu de petites ouvertures additionnelles, par exemple, trois groupes d'ouvertures ayant respectivement des diamètres petit, moyen et grand formées sur la portion allongée et qui servent de moyen. formant trou additionnel. Les trois groupes d'ouvertures peuvent être forcés à communiquer sélectivement avec les orifices d'huile 12 pour ajuster la force d'amortissement à produire dans la course de contraction à trois modes différents. Dans ce cas, il est préférable que chacune des petites ouvertures additionnelles ait un diamètre qui est plus petit que celui de l'orifice d'huile correspondant 12 et plus grand que celui de la première petite ouverture mentionnée correspondante 17C. Dans le premier mode de réalisation expliqué cidessus, le ressort 18 est disposé entre la bague d'arrêt 16 montée sur la tige d'ajustement 14 et le registre 17. Cependant, dans un autre mode de réalisation, l'extrémité supérieure du ressort 18 peut être supportée par l'organe d'arrêt 13. Dans un autre mode de réalisation, la tige de piston 2 peut être pourvue d'une portion de support de ressort s'étendant radialement vers l'intérieur dans l'alésage 38 recevant le registre. Comme on l'a expliqué en détail ci-dessus, dans un amortisseur hydraulique selon la présente invention, un registre pour ajuster la force d'amortissement est reçu dans un alésage formé dans une tige de piston et monté à une extrémité d'une tige d'ajustement de manière rotative avec elle et coulissante relativement à elle, tandis qu'un moyen de sollicitation est agencé pour solliciter le registre dans une direction. Par conséquent, dans cet amortisseur hydraulique, il est possible à la fois d'ajuster de manière appropriée la force d'amortissement à produire par rotation du registre et de forcer les forces d'amortissement produites dans les courses d'extension et de contraction à différer l'une de l'autre. Par ailleurs, la longueur de base de l'amortisseur peut être plus courte qu'avec les amortisseurs de l'art antérieur, car l'organe tubulaire qui est monté sur la tige de piston de l'art antérieur est éliminé. REVENDICATION Amortisseur hydraulique du type à force d'amortissement réglable, caractérisé en ce qu'il comprend un cylindre (1) une tige de piston (2) avec une extrémité s'étendant dans le cylindre et son autre extrémité s'étendant à l'extérieur du cylindre un piston (7) monté fixement sur ladite première extrémité de la tige de piston et séparant l'intérieur du cylindre en deux chambres de liquide un alésage (3) formé dans et s'étendant axialement à la tige de piston, une extrémité dudit alésage définissant un alésage de réception d'un registre qui sert également de passage d'huile un premier moyen formant trou (12) formé dans la tige de piston pour mettre lesdites deux chambres de liquide en communication l'une avec l'autre par ledit alésage de réception du registre une tige d'ajustement (14) s'étendant axialement dans ledit alésage de la tige de piston et pouvant être tournée, une extrémité de ladite tige d'ajustement s'étendant dans ledit alésage de réception du registre un registre (17) disposé dans ledit alésage de réception du registre et monté sur ladite première extrémité de la tige d'ajustement de manière rotative avec elle et axialement coulissant relativement à elle un second moyen formant trou (17C) formé dans le registre et ayant une aire effective pour l'écoulement du liquide plus petite que celle dudit premier moyen formant trou ; et un moyen de sollicitation (18) pour solliciter ledit registre à une position dans laquelle ledit premier moyen formant trou peut être sélectivement ouvert et fermé par ledit second moyen formant trou et pour forcer ledit registre à glisser axialement relativement à la tige d'ajustement dans la course de contraction de l'amortisseur en vertu de la pression du liquide agissant sur le registre.