Brevet FR2677095A1 — publié le 19921204

I Amortisseur à fluide précommandé comportant une lame de soupapes présentant un contour intérieur dentelé ". La présente invention concerne un amortisseur à fluide précommandé, dont le cylindre est divisé en deux chambres de travail par un piston pouvant coulisser en étant monté de façon étanche, piston qui est fixé à une tige de piston, le piston présentant au moins un passage allant de l'une de ses faces frontales à l'autre, dont respectivement une10 embouchure peut être fermée en comprimant une lame de soupape au moyen d'un ressort et constituant de cette façon la soupape principale et dans lequel la lame de soupape est actionnée en sens contraire par une force de précommande.15 Comme il est connu à partir des documents US-PCT W 087/07565 et W 088/06983, le piston d'un amortisseur à fluide consiste en la soupape principale constituée dans le corps de piston, ainsi qu'en une chambre de précommande logée dedans, qui agit sur la20 lame de la soupape principale. Dans ce cas, la pression de la chambre de précommande agit par l'intermédiaire d'un piston de décharge sur la lame de soupape, piston qui d'une part pour éviter des grippages sur le pourtour intérieur25 ainsi que sur le pourtour extérieur de sa structure de forme annulaire est rendu étanche au moyen d'un labyrinthe par rapport au corps et est soumis à l'action d'un ressort de pression additionnel. L'ouverture prévue dans le piston de décharge allant de la chambre de précommande à la chambre de travail adjacente est réduite par une rondelle disposée sur le côté intérieur avec un point d'étranglement incorporé, plus petit, qui est à son tour comprimé au moyen d'un autre ressort contre le piston de décharge, ce ressort étant maintenu à son tour en position par une pièce spéciale de guidage. Du fait du grand nombre de pièces détachées mobiles, on peut facilement avoir des grippages et en outre la fabrication de ces pièces détachées est au total très coûteuse, du moins en raison de l'utilisation de labyrinthes qui doivent être usinés avec d'étroites tolérances, de telle sorte qu'en règle générale, on ne peut utiliser que des procédés de fabrication par enlèvement de copeaux et par des procédés à forme initiale. La lame de soupape a dans ce cas son diamètre intérieur ajusté sur le diamètre extérieur du manchon reliant le corps du piston et la tige du piston et est actionnée par des ressorts de pression par l'intermédiaire d'une plaque de pression Du fait de forces des ressorts qui n'agissent pas toujours de façon centrée, en particulier quand la force du ressort agit sur un petit diamètre, il est possible d'avoir un claquement unilatéral, irrégulier de la lame de soupape Il n'est pas prévu jusqu'ici de limitation de la course. A l'intérieur du manchon, il est habituellement constitué une soupape de précommande, qui agit sur la pression dans les chambres de précommande de la soupape principale Dans ce but, le manchon est creux intérieurement et dedans il y a d'abord une douille de tiroir qui peut coulisser dans le sens axial en étant étroitement ajustée, douille dans laquelle le tiroir proprement dit à son tour, coulisse en agissant comme une balance de pression, tiroir qui possède dans la zone des ouvertures radiales de liaison vers les chambres de précommande une rainure de forme annulaire, à l'aide de laquelle peut être établie une liaison en position correspondante entre les deux chambres de précommande. Par l'autre face frontale, ce tiroir se termine avec un diamètre inchangé dans la face frontale d'une douille également creuse dans le sens longitudinal, qui est maintenue à distance sur le côté situé en regard par un ressort par rapport à un électro-aimant Cette douille possède sur son pourtour extérieur des rainures, qui sont en liaison avec l'alésage central et qui n'assurent une étanchéité entre la douille et la douille de tiroir que par la face frontale tournée vers le tiroir Quand l'électro- aimant est excité, la douille est déplacée à l'encontre de la force du ressort et cette étanchéité est ouverte, ce qui a pour conséquence un déplacement relatif de la douille du tiroir et du tiroir et de cette façon une modification de la section transversale libre de la liaison entre les chambres de précommande Les pièces détachées de cette soupape de précommande doivent être usinées avec de très faibles tolérances. Le manchon est dans ce cas enfilé sur l'extrémité de la tige de piston, et est bloqué à cet endroit par un écrou d'arbre, qui sert en même temps de butée pour l'un des deux ressorts de pression de la soupape principale. L'invention est caractérisée en ce que la lame de soupape de forme annulaire présente un contour intérieur dentelé, dont les dentelures viennent jusqu'aux embouchures à recouvrir et la lame de soupape est maintenue en position par un limiteur de course qui présente une zone axiale dont la face frontale libre est dentelée de telle façon que ses dentelures puissent recevoir les prolongements de la lame de soupape et inversement, mais toutefois que les dentelures soient formées de façon plus profonde et dans lequel les prolongements du limiteur de course arrivent à reposer au fond des dentelures de la lame de soupape. Grâce à la nouvelle configuration de la plaque de pression, on rassemble la fonction du disque d'étanchéité de naguère, formé de façon mince et élastique et en même temps du disque de pression constitué de façon massive, grâce à quoi on diminue le nombre des éléments constitutifs, car désormais les ressorts de pression agissent directement sur la lame de soupape et en fait directement dans la zone des embouchures à fermer sur la face frontale du piston. Comme le contour extérieur denté du disque d'étanchéité arrive jusqu'au voisinage des embouchures à recouvrir et qu'à cet endroit a lieu l'interpénétration à la manière de doits du contour intérieur denté du disque d'étanchéité ainsi que du contour extérieur denté de la zone axiale du limiteur de course, le disque d'étanchéité est placé très près des embouchures à fermer de façon étanche Au contraire des solutions adoptées jusqu'ici, dans lesquelles le disque d'étanchéité possédait un diamètre intérieur sensiblement plus petit, grâce à quoi il était possible d'avoir un basculement autour de l'un des points marginaux intérieurs du disque d'étanchéité et de cette façon beaucoup plus facilement une ouverture irrégulière des soupapes principales, ceci n'est plus possible dans le cas de la solution selon l'invention Outre le nombre absolu des pièces constitutives, on a aussi, du fait de la configuration identique des lames de soupape, limitives de course, pour le côté sous pression et le côté tirant, mais de pièces détachées formées différemment sur un amortisseur à fluide. Grâce à la nouvelle forme du piston de décharge, il est nécessaire, d'une part sur le diamètre, qui possède la longueur axialement plus grande, et qui fonctionne aussi comme labyrinthe, d'avoir un usinage suffisamment précis, mais toutefois pas sur l'autre pourtour, dont l'étanchéité est par exemple assurée par un joint annulaire normal De cette façon, on peut avoir de plus grandes tolérances de fabrication au total pour le piston de décharge de forme annulaire, ce qui abaisse les coûts de fabrication et en outre ouvre la possibilité de fabriquer cette pièce constitutive par exemple selon la technique de frittage et de cette façon après le formage sans reprises. En outre en renonçant aux ressorts de compression et aux pistons de guidage qui étaient jusque là nécessaires, on ne réduit pas seulement le nombre des pièces détachées, mais aussi en particulier le nombre des pièces constitutives sources de perturbation, qui peuvent casser ou coincer Ceci n'est presque pas à redouter dans le cas de la bague de maintien fendue et en outre le disque contenant le point d'étranglement peut remplir sa fonction dans la chambre de précommande, dès qu'il existe une pression dans la chambre de précommande, pression qui se situe au-dessus de la pression de la chambre de travail voisine, car ensuite on a l'assurance d'avoir le disque qui repose sur le disque intérieur du piston de décharge. Comme les limiteurs de course reposent par leur face frontale libre, dentée en outre sur les faces frontales du piston et s'appuient par leur partie radiale sur un gradin correspondant ou un écrou d'arbre du manchon, qui relie le piston et la tige de piston, le corps de base du piston consistant en plusieurs pièces détachées est de cette façon aussi retenu axialement seulement par la force de l'écrou d'arbre, de telle sorte que dans la zone du piston, il n'est plus nécessaire d'avoir recours à un processus de soudage, en particulier après le montage. La nouvelle configuration de la soupape de précommande se trouvant à l'intérieur du manchon économise en particulier grâce à la coopération du tiroir, qui a un diamètre réduit, du côté frontal, avec la douille adjacente complètement la douille de tiroir disposée jusqu'ici entre tiroir et manchon. Ceci réduit aussi bien les coûts de fabrication que le risque de perturbations du dispositif et permet avec les mêmes dimensions extérieures d'avoir une plus grande solidité pour les manchons, ce qui contribue à assurer la rigidité complète dans la zone du piston ou du passage allant du piston vers la tige de piston. Egalement les blocages l'un contre l'autre des pièces détachées ont lieu de cette façon sur un plus grand diamètre, ce qui améliore également la rigidité Comme compromis, on peut aussi agrandir le diamètre du tiroir, grâce à quoi il est possible d'avoir des sections transversales d'écoulement plus grandes et de cette façon un autre comportement de réponse. La réalisation des différents diamètres est également facilitée du fait de leur agrandissement et rendue par là meilleur marché. Une autre économie en ce qui concerne les pièces détachées est rendue possible grâce au fait que le manchon n'est pas enfoncé dans la face frontale de la tige de piston et n'est pas vissé à l'aide d'un écrou d'accouplement avec son diamètre extérieur, mais qu'on a directement un vissage entre un filetage extérieur sur le manchon et un filetage intérieur dans la tige de piston Le contre appui qui est alors nécessaire pour le ressort spiral de la soupape principale, qui était jusqu'ici fourni par l'écrou d'arbre, est apporté désormais par un flasque d'arrêt contrecoudé, qui sert déjà sur le côté situé en regard du piston de contre-appui pour le ressort de pression à cet endroit Dans le cas d'une telle forme de réalisation, il est recommandé en outre de réunir en une pièce constitutive d'un seul bloc les flasques d'arrêt reposant de la même manière des deux côtés du piston et les limiteurs de course. On parvient en se passant de l'un des écrous de raccordement déjà à réduire le nombre des pièces détachées et on obtient en outre une rigidité plus grande du passage situé entre la tige de piston et le manchon, grâce à quoi en outre est augmentée la longueur utile de la tige de piston. Selon une autre caractéristique de l'invention, les faces périphériques intérieure et extérieure du piston de décharge sont rendues étanches au moyen d'un joint axial à labyrinthe ou d'une bague d'étanchéité contre le corps. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'ouverture allant de la chambre de précommande à la chambre de travail dans le piston de décharge sur le côté de la chambre de précommande est réduite par un disque mis à cet endroit avec un joint d'étranglement dont le jeu axial est limité par une bague d'arrêt fixée sur le piston de décharge pénétrant radialement en avant du disque. Selon une autre caractéristique de l'invention, le manchon est relié axialement de façon solidaire à la tige de piston et une extrémité du tiroir avec un diamètre rétréci se termine en faisant coulisser de façon étanche dans la face frontale d'une armature d'aimant creuse dans le sens longitudinal, tandis que l'armature d'aimant est actionnée sur le côté frontal tourné à l'opposé du tiroir par une force axiale et présente sur son pourtour dans le sens longitudinal des rainures qui lorsque l'autre face frontale se soulève à partir d'un gradin correspondant du manchon libère une liaison d'écoulement depuis l'alésage central jusqu'aux zones frontales du tiroir en dehors du diamètre. Selon une autre caractéristique de l'invention, le manchon présente à l'une de ses extrémités un filetage extérieur sur lequel se suivent un ajustage périphérique ainsi qu'un gradin radial dirigé vers l'extérieur de telle sorte que le manchon puisse être vissé au moyen du filetage extérieur dans un filetage intérieur correspondant dans la face frontale de la tige de piston jusqu'à ce qu'il vienne en appui par sa face frontale sur le gradin. Dessins: Deux modes de réalisation selon l'invention sont décrits plus en détails dans ce qui suit à partir des figures. la figure 1 représente une coupe longitudinale à travers un amortisseur à fluide dans la zone du piston. la figure 2 est une représentation de détail agrandie du limiteur de course et de la lame de soupape en coupe longitudinale. Description des exemples de réalisation La figure 1 montre le piston 3 pouvant coulisser de façon étanche dans le cylindre 2 au moyen du joint d'étanchéité 29, piston 3 qui se compose du corps 20 et de diverses pièces de montage et est relié solidairement par le manchon 25 à la tige de piston 22. Dans la zone extérieure du piston 3, on peut reconnaître les passages 6, qui présentent respectivement une embouchure ouverte 9 et une embouchure 8 pouvant être fermées par un disque d'étanchéité 10, qui constituent par les deux sens d'écoulement la soupape principale 5 Les deux lames de soupape 10 se pressant contre les faces frontales 7 du piston 3 sont respectivement actionnées par des ressorts spirale 11 dans la zone des embouchures, et en sens contraire par un piston de décharge 42, dont la force dépend de la pression des chambres de précommande 13 situées en arrière, chambres qui sont en liaison par un évidement 26 de forme annulaire dans le piston 3 et des ouvertures radiales 21 dans le manchon 25 avec une soupape de précommande à l'intérieur du manchon 25. Le limiteur de course 17 consiste en une pièce radiale, de forme annulaire, qui s'appuie sur un gradin 36 correspondant du manchon 25 ainsi qu'en une zone 35 disposée axialement sur le pourtour extérieur de la zone radiale 34, zone 35 dont la face frontale terminale du fait de sa conformation en doigts, dentée s'étend à travers les évidements correspondants du disque d'étanchéité 10 et se presse contre la face frontale du piston 3. A la représentation de détail à la figure 2, on a représenté de façon agrandie le limiteur de course 17 en coupe longitudinale, la coopération avec la lame de soupape 10 étant représentée en outre sur la moitié droite de la figure. Sur la moitié gauche de la figure 2, on peut reconnaître les dentelures 33 ' disposées dans les faces frontales libres 41 de la zone axiale 35, dentelures qui provoquent un contour dentelé de la suite régulière des prolongements existants 43 '. Sur la zone de droite de la figue, on peut voir en outre la pénétration de la lame de soupape 10, qui est formée de façon correspondante sur son pourtour intérieur, avec la configuration en forme de dents du limiteur de course 17 La lame de soupape 10 se trouve dans ce cas perpendiculaire à l'axe longitudinal du dispositif, donc parallèle à la zone radiale 35 du limiteur de course 17 Les prolongements 43 de la lame de soupape 10 s'étendent dans ce cas à travers les dentelures 33 ' du limiteur de course 17, leur liberté de mouvement dans le sens axial étant limitée par l'extrémité axiale de ces dentelures 33 ', à l'endroit o elles reposent dans le cas d'une ouverture complète de la soupape principale 5 Les dentelures 33 ' dans le limiteur de course 17 sont en conséquence sensiblement plus profondes que l'épaisseur de la matière des prolongements 43 de la lame de soupape 10. Au milieu de la zone radiale 34, le limiteur de course 17, cela va de soi, présente une ouverture coaxiale, par laquelle il est enfilé sur le diamètre extérieur correspondant du manchon 25. Comme on peut le voir à la figure 1, les prolongements 43 de la lame de soupape 10 pénètrent moins loin vers l'intérieur que la zone radiale du limiteur de course 17, et se trouvent toutefois au moins en partie devant un évidement de forme annulaire dans la face frontale 7 du piston 3, à travers lequel en même temps que le pourtour extérieur du manchon dans cette zone est formée une chambre de précommande 13 Dans cette chambre de précommande 13 se trouve un piston de décharge 42 de forme annulaire. Celui-ci possède sur son pourtour intérieur une longueur axiale plus grande et est rendue étanche à cet endroit au moyen d'une boite à labyrinthe 50 par rapport au pourtour extérieur du manchon 25 Sur son pourtour extérieur, l'étanchéité est assurée par un joint annulaire d'étanchéité 28 par rapport au corps du piston 3. Le piston de décharge 42 présente en outre dans le sens axial une ouverture 44, qui constitue une liaison depuis la chambre de précommande 13 jusqu'à la chambre de travail voisine 4, qui du fait du jeu, en coopération entre le limiteur de pression 17 et le disque de pression 10, est en liaison avec l'espace intérieur formé par le limiteur de course 17 de forme angulaire Cette ouverture 44 est réduite par un disque 15 disposé sur le côté intérieur, disque qui possède en tant que joint d'étranglement au moins une petite ouverture définie, de telle sorte que dans le cas d'une pression plus élevée dans la chambre 13 de précommande, il n'est pas possible d'avoir qu'une compensation de pression retardée dans le temps avec la chambre de travail 4 voisine. Le disque 15 peut se déplacer dans le sens axial depuis la contreface du piston de décharge 42 jusqu'à la bague d'arrêt 18 reliée axialement de façon solidaire au piston de décharge, bague d'arrêt qui dans le cas présent est formé comme bague de blocage dans une rainure dans le pourtour extérieur du piston de décharge 42 Dans le cas d'une pression plus élevée dans la chambre de travail par rapport à la chambre de précommande 13, le disque 15 se soulève de l'embouchure de l'ouverture 44 et permet un équilibrage rapide des pressions Les deux chambres de précommande 13 sont en liaison l'une avec l'autre via des évidements de forme annulaire 26 et des ouvertures radiales 21 dans le manchon 25, qui sont séparées axialement, au cas o le tiroir 38 se trouve dans une position telle que sa rainure annulaire 30 s'étend d'une ouverture radiale 21 jusqu'à l'autre. Le tiroir 38 glisse par l'une de ses extrémités avec un diamètre 49 rétréci, dans un évidement correspondant du côté frontal de l'armature de l'aimant creux 40, dans le sens axial, qui s'appuie de l'autre côté sur un ressort 16 sur l'électro-aimant 39 et maintient un intervalle entre le côté frontal 45 et l'électro-aimant 39. Sur le pourtour extérieur de l'armature 40 de l'aimant sont disposées dans le sens longitudinal des rainures 47 qui traversent, grâce auxquelles l'armature de l'aimant est guidée dans le manchon 25, l'armature de l'aimant 40 reposant en outre par la face frontale 46 tournée vers le tiroir 38 sur un gradin correspondant 48 du manchon 25 du fait de la force du ressort 16. Si l'armature de l'aimant 40 repose par sa face frontale droite 46 sur le tiroir 38, cela dépend si la force du ressort 16 agissant sur l'autre face frontale 45 est compensée par l'activation de l'électro-aimant 39, qui tire vers la gauche l'armature de l'aimant 40. Sur la moitié supérieure montrée à la figure 1, la liaison entre le manchon 25 et la tige de piston 22 est résolue de telle façon que le manchon 25 est enfoncé jusqu'à un gradin correspondant dans la tige de piston creuse 22 et soit fixé par un écrou d'arbre 23 axialement et radialement, écrou qui est vissé sur un filetage extérieur de la tige de piston 22 Cet écrou d'arbre 23 offre en même temps aussi un contre- appui au ressort 11, qui agit sur la lame de soupape gauche 10. Sur la moitié inférieure de la figure, on a représenté une solution dans laquelle le manchon 25 possède un filetage extérieur 51, sur lequel se suivent un ajustement radial 52 ainsi qu'un gradin radial 53 Le manchon 25 est vissé sur un filetage intérieur correspondant de la tige de piston 22, la position réciproque du manchon 25 et de la tige de piston 22 étant déterminée par l'ajustement radial 52 et le gradin 53 conformé comme un ajustement axial. Comme contre-appui pour le ressort 11 sert alors un rebord ou flasque d'arrêt 32 présentant une courbure axiale 19 de forme annulaire, qui repose sur un gradin correspondant sur le pourtour extérieur du manchon 25 et est aussi inséré de façon symétrique identique entre l'écrou d'arbre 24 à l'extrémité libre du manchon 25 et le limiteur de course 17 à cet endroit également comme contre-appui pour le ressort 11. REVENDICATIONS ) Amortisseur à fluide précommandé, dont le cylindre ( 2) est divisé en deux chambres de travail ( 4) par un piston ( 3) pouvant coulisser en étant monté de façon étanche, piston qui est fixé à une tige de piston ( 22), le piston présentant au moins un passage ( 6) allant de l'une de ses faces frontales à l'autre, dont respectivement une embouchure ( 8) peut être fermée en comprimant une lame de soupape ( 10) au moyen d'un ressort ( 11) et constituant de cette façon la soupape principale ( 5) et dans lequel la lame de soupape ( 10) est actionnée en sens contraire par une force de précommande, amortisseur à fluide caractérisé en ce que la lame de soupape de forme annulaire ( 10) présente un contour intérieur dentelé, dont les dentelures ( 33) viennent jusqu'aux embouchures ( 8) à recouvrir et la lame de soupape ( 10) est maintenue en position par un limiteur de course ( 17), qui présente une zone axiale ( 35) dont la face frontale libre ( 41) est dentelée de telle façon que ses dentelures ( 33) puissent recevoir les prolongements ( 43) de la lame de soupape ( 10) et inversement, mais toutefois que les dentelures soient formées de façon plus profonde et dans lequel les prolongements ( 43 ') du limiteur de course arrivent à reposer au fond des dentelures ( 33) de la lame de soupape ( 10). 2 *) Amortisseur à fluide selon la revendication 1, dans lequel la lame de soupape ( 10) est actionnée sur son côté intérieur par un piston de décharge ( 42), qui passe dans un évidement ( 26) de forme annulaire constituant la chambre de précommande ( 13) de la face frontale ( 7) du corps ( 20) du piston, amortisseur à fluide caractérisé en ce que les faces périphériques intérieure et extérieure du piston de décharge ( 42) sont rendues étanches au moyen d'un joint axial à boite à labyrinthe ( 50) ou d'une bague d'étanchéité ( 28) contre le corps ( 20). ) Amortisseur à fluide selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'ouverture ( 44) allant de la chambre de précommande ( 13 à la chambre de travail ( 4) dans le piston de décharge ( 42) sur le côté de la chambre de précommande ( 13) est réduite par un disque ( 15) mis à cet endroit avec un joint d'étranglement ( 12), dont le jeu axial est limité par une bague d'arrêt ( 18) fixée sur le piston de décharge ( 42), pénétrant radialement en avant du disque ( 15). ) Amortisseur à fluide selon les revendications précédentes prises dans leur ensemble, dans lequel le manchon ( 25) reliant le corps ( 20) à la tige de piston ( 22) est rendu creux dans le sens longitudinal et présente au moins deux ouvertures radiales ( 21) séparées axialement, qui peuvent être reliées à leurs embouchures intérieures par une rainure annulaire ( 30) sur le pourtour extérieur d'un tiroir ( 33) glissant de façon étanche dans le manchon ( 25), amortisseur à fluide caractérisé en ce que le manchon ( 25) est relié axialement de façon solidaire à la tige de piston ( 22) et une extrémité du tiroir ( 38) avec un diamètre rétréci ( 49) se termine en faisant coulisser de façon étanche dans la face frontale ( 46) d'une armature d'aimant ( 40) creuse dans le sens longitudinal, tandis que l'armature d'aimant ( 40) est actionnée sur le côté frontal ( 45) tourné à l'opposé du tiroir ( 38) par une force axiale et présente sur son pourtour dans le sens longitudinal des rainures ( 47), qui lorsque l'autre face frontale ( 46) se soulève à partir d'un gradin correspondant ( 48) du manchon ( 25) libère une liaison d'écoulement depuis l'alésage central ( 31) jusqu'aux zones frontales du tiroir ( 38) en dehors du diamètre ( 49). ) Amortisseur à fluide selon les revendications précédentes prises dans leur ensemble, caractérisé en ce que le manchon présente à l'une de ses extrémités un filetage extérieur ( 51), sur lequel se suivent un ajustage périphérique ( 52) ainsi qu'un gradin radial dirigé vers l'extérieur ( 53), de telle sorte que le manchon puisse être vissé au moyen du filetage extérieur ( 51) dans un filetage intérieur correspondant dans la face frontale de la tige de piston ( 22) jusqu'à ce qu'il vienne en appui par sa face frontale sur le gradin ( 53).