Brevet FR2702812A1 — publié le 19940923

L'invention concerne un ensemble de soupape d'obturation pour un amortisseur à force d'amortissement variable, l'amortisseur comprenant un cylindre, une tige de piston mobile axialement et à laquelle est reliée un piston, plusieurs chambres de fluide à capacité variable les unes par rapport aux autres en fonction du mouvement de la tige de piston par rapport au cylindre, et des liaisons de fluide entre au moins deux des chambres de fluide, l'une au moins des liaisons de fluide comportant un ensemble de soupape d'obturation, cet ensemble de soupape d'obturation présentant au moins un siège de soupape, un élément d'obturation de soupape pouvant être appliqué de manière élastique sur le siège de soupape, dans une position d'obturation, cet élément d'obturation de soupape pouvant par ailleurs être réglé dans plusieurs positions par l'intermédiaire d'un enroulement d'électroaimant, à l'encontre de la force de fermeture d'au moins un ressort, le ou les ressort(s) faisant partie d'une disposition en série à l'intérieur de l'ensemble de soupape d'obturation, l'ensemble comprenant par ailleurs, le cas échéant, un ensemble intermédiaire constitué d'un corps de soupape d'écoulement de chambre de commande et d'un corps de soupape d'écoulement auxiliaire. Le document DE 41 14 305 divulgue un ensemble de soupape d'obturation comportant un certain nombre de ressorts qui sollicitent les pièces individuelles de l'ensemble de soupape d'obturation Dans le cas d'un montage en grande série, les pièces individuelles présentent quelques difficultés de positionnement, parce que les pièces individuelles doivent être introduites au travers de l'ouverture du carter de l'ensemble de soupape d'obturation Les pièces sont de faibles dimensions et en conséquence, d'une manipulation délicate Toutes les pièces individuelles entre la plaque d'obturation de soupape et l'armature d'aimant sont simplement insérées les unes dans les autres Il se peut toutefois, que lors du montage, les pièces individuelles, notamment celles introduites dans l'armature, glissent hors de celle-ci et prennent une position non définie, à l'intérieur de l'ensemble de soupape d'obturation Suite à cela, il est possible, dans certaines conditions, que l'armature ne puisse plus être montée Pour un nouveau montage, les pièces doivent être retirées du carter, ce qui présente des difficultés. Ce mode de montage peut à la rigueur être accepté dans le cadre d'une fabrication de prototype, cette manière de procéder étant toutefois incompatible avec un montage en grande série, raisonnable, pour lequel le nombre de défauts admissibles se rapporte aujourd'hui usuellement à un million de pièces finies. Le but de la présente invention, consiste à améliorer l'ensemble de soupape d'obturation, au moindre coût possible, de manière à remédier aux inconvénients de montage ayant été décrits Cela ne doit pas entraîner de dégradation de fonctionnement de l'ensemble de soupape d'obturation. Conformément à l'invention, ce but est atteint grâce au fait qu'entre l'un quelconque des ressorts et des pièces voisines du ou des ressort(s), à l'intérieur de la disposition en série, est établie une liaison, de sorte que les pièces adjacentes forment un module de montage, la liaison résistant à une sollicitation correspondant à la somme des forces de ressort et du poids des pièces actives. Le ressort quelconque forme, par l'intermédiaire de ses diamètres intérieur et/ou extérieur, une liaison aux pièces adjacentes, en étant assemblé à celles-ci, en-dehors de l'ensemble de soupape d'obturation Il en résulte un petit sous-module, qui peut être manipulé beaucoup plus facilement que jusqu'ici Grâce aux liaisons, les pièces ne peuvent plus se séparer, en entraînant une nouvelle opération de montage. Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, une plaque, côté carter, présente un guidage par rapport à une coupelle, le guidage étant relié à la coupelle de manière telle, que les forces de ressort, à l'intérieur de la disposition en série, soient inférieures aux forces de cohésion de la liaison entre la coupelle et la plaque. La liaison du ressort peut, au choix, être réalisée par adhérence, et résulter d'un ajustement. serré des pièces adjacentes, ou être réalisée par complémentarité de forme, le ressort s'encliquetant, dans la zone de ses spires terminales, dans les pièces adjacentes Ces méthodes garantissent la cohésion fiable du module Celle-ci peut être "perçue" par le monteur ou un robot de montage équipé de capteurs appropriés. Pour éviter un frottement lors d'une variation de longueur du ressort, les spires terminales du ressort du module de montage, présentent avantageusement un diamètre de spire différent Cette mesure permet d'engendrer un espace annulaire dans la zone des spires mobiles, entre le ressort et les pièces voisines du module. Il existe toute une série de cas d'application pour le concept de l'invention, à l'intérieur de l'ensemble de soupape d'obturation Ainsi, le ressort peut être disposé entre le corps de soupape d'écoulement de chambre de commande et le corps de soupape d'écoulement auxiliaire. L'invention est particulièrement efficace lorsque le ressort est disposé entre le corps de soupape d'écoulement de chambre de commande et la plaque d'obturation de soupape Dans le cas de ce mode de réalisation, le corps de soupape d'écoulement de chambre de commande est orienté verticalement et est simultanément centré par rapport à l'armature d'aimant. Dans le cas de modes de réalisation d'ensembles de soupape d'obturation, pour lesquels le ressort de fermeture et l'armature d'aimant sont disposés en série, la liaison par le ressort peut être avantageusement disposée entre une surface d'appui du carter à l'intérieur de l'ensemble de soupape d'obturation et la plaque d'obturation de soupape, et former le ressort de fermeture de la plaque d'obturation de soupape. Un autre cas d'utilisation réside dans le fait que le guidage présente une liaison, par l'intermédiaire du ressort de fermeture, avec la plaque d'obturation de soupape, de sorte que l'on est en présence d'un module de montage qui englobe la totalité des pièces de la disposition en série à l'intérieur de l'ensemble de soupape d'obturation, qui sont associées au carter La plaque d'obturation de soupape peut, dans ce cas, se centrer au cours du montage, par l'intermédiaire du ressort de fermeture. Les forces de cohésion de la liaison entre le guidage sur la plaque, côté carter, et la coupelle sont réalisées par un ajustement serré Ce mode de liaison est toujours recommandé lorsque l'on veut conserver un ensemble de soupape d'obturation entièrement démontable. En variante, les forces de cohésion de la liaison entre le guidage sur la plaque, côté carter, et la coupelle, sont absorbées par une liaison soudée Il est recommandé de mettre en oeuvre un procédé de soudage à faible dissipation de chaleur, par exemple un procédé de soudage par décharge de condensateur, pour éviter les déformations par la chaleur ou la détérioration de joints d'étanchéité. L'invention va être décrite plus en détail dans la suite, au regard des dessins annexés, qui montrent: Fig 1 représentation d'ensemble de la soupape d'obturation, Fig 2 ressort avec liaison par adhérence, Fig 3 ressort avec liaison par complémentarité de forme, Fig 4 ressort entre un corps de soupape d'écoulement de chambre de commande et un corps d'obturation de soupape, Fig 5 ressort entre une surface d'appui à l'intérieur de l'ensemble de soupape d'obturation et un corps d'obturation de soupape, Fig 6 ensemble de soupape d'obturation comportant une liaison entre la coupelle et la plaque. La figure 1 montre un ensemble de soupape d'obturation 1, dont la conception générale et notamment la fonction, sont connues Sur un tubeenveloppe 3 est soudé un embout tubulaire 5, qui reçoit la partie essentielle de la soupape Une coupelle 7 s'engage, par son embout tubulaire 9, dans un tube intermédiaire 11. Par ailleurs, la coupelle 7 comprend un siège de soupape d'obturation 13 sur lequel s'appuie une plaque d'obturation de soupape 15, qui est mise sous contrainte par un ressort hélicoïdal 17 s'appuyant, côté carter, sur une plaque 19 A l'intérieur de la plaque 19 est usinée une ouverture centrale pour une armature d'aimant 21 L'armature d'aimant présente un flasque annulaire 23, qui reçoit un corps de soupape d'écoulement de chambre de commande 25 en assurant son centrage Le corps de soupape d'écoulement de chambre de commande 25 présente une zone de guidage conique, qui à son tour permet le guidage d'un corps de soupape d'écoulement auxiliaire 27 Entre le corps de soupape d'écoulement de chambre de commande 25 et le corps de soupape d'écoulement auxiliaire 27, est disposé un ressort 29 qui assure une mise sous contrainte des corps l'un par rapport à l'autre. Lors du montage de l'ensemble de soupape d'obturation 1, l'amortisseur sur lequel a été soudé l'embout tubulaire 5, est pourvu de la coupelle 7 La plaque de soupape 15 est déposée sur le siège de soupape d'obturation 13 Ensuite s'effectue l'introduction du ressort hélicoïdal 17 L'armature d'aimant 21 est introduite dans la plaque 19, qui sur son côté arrière, comporte un enroulement d'aimant 31 totalement monté ainsi qu'un couvercle de soupape Dans le flasque annulaire 23 de l'armature d'aimant 21 se trouve le corps de soupape d'écoulement de chambre de commande 25 et le corps de soupape d'écoulement auxiliaire 27 Le corps de soupape d'écoulement de chambre de commande 25 et le corps de soupape d'écoulement auxiliaire 27 sont reliés l'un à l'autre par l'intermédiaire du ressort 29 et forment un module Lors de la mise en place de la plaque 19, le corps de soupape d'écoulement de chambre de commande 25 et le corps de soupape d'écoulement auxiliaire 27 ne peuvent plus se séparer. La figure 2 se limite dans sa représentation, au module composé du corps de soupape d'écoulement de chambre de commande 25 et du corps de soupape d'écoulement auxiliaire 27, et du ressort 29 La liaison des corps 25/27 s'effectue par l'intermédiaire du ressort 29 Ce ressort forme un ajustement légèrement serré, par l'intermédiaire de son diamètre extérieur, avec le corps de soupape d'écoulement de chambre de commande 25, et, par l'intermédiaire de son diamètre intérieur, avec le corps de soupape d'écoulement auxiliaire 27 La liaison est en mesure d'absorber des forces de traction axiales, qui sont supérieures à la force de gravité d'un des deux corps de soupape 25/27, de sorte que la cohésion de la liaison est maintenue de manière fiable au cours du montage Les portées d'ajustement serré 25 a/27 a des corps de soupape 25/27 sont réalisées très simplement par des surépaisseurs b/27 b, de sorte qu'il se forme un espace annulaire 33 entre le ressort 29 et les corps de soupape 25/27. Ainsi, il ne peut se produire de frottement lors d'un mouvement relatif entre le corps de soupape d'écoulement de chambre de commande 25 et le ressort 29, ou entre le corps de soupape d'écoulement auxiliaire 27 et le ressort 29. En variante à la figure 2, le module de la figure 3 présente une liaison par complémentarité de forme entre le ressort et le corps de soupape d'écoulement de chambre de commande 25 et le corps de soupape d'écoulement auxiliaire 27 La liaison par complémentarité de forme est obtenue dans chaque cas, par un encliquetage entre le ressort 29 et les corps de soupape 25/27 L'encliquetage est réalisé par les spires terminales 35 et une rainure d'encliquetage 25 c/27 c. Pour ce mode de liaison, on utilise un ressort 29 dont les spires terminales présentent des diamètres de spire différents. Sur la figure 4, un corps de soupape d'écoulement de chambre de commande 25 est réalisé sous forme sphérique Dans le cas de ce mode de réalisation, il se pose un problème de montage d'un type un peu différent Après la mise en place de la plaque d'obturation de soupape 15, le corps de soupape d'écoulement de chambre de commande 25 ne serait centré que par la plaque d'obturation de soupape 15 dans le cas d'un ensemble de soupape d'obturation 1 usuel Mais en raison de la configuration sphérique du corps de soupape d'écoulement de chambre de commande 25, il n'est pas garanti que ce corps de soupape d'écoulement de chambre de commande 25 présente une orientation verticale Grâce à la liaison, au choix selon la figure 2 ou la figure 3, il est possible de remédier de manière fiable, à ces difficultés. La figure 5 montre un autre exemple d'utilisation, dans lequel le ressort 17 représente le ressort de fermeture pour la plaque d'obturation de soupape 15 En raison de la disposition en série de l'armature d'aimant 21 et du ressort 17, celui-ci est disposé profondément dans l'ensemble de soupape d'obturation 1 Le ressort 17 s'appuie sur une surface 37 à l'intérieur d'une douille de guidage 39 du carter. Dans le cas de ce mode de réalisation d'un ensemble de soupape d'obturation 1, il est à nouveau intéressant de regrouper en un module, le ressort 17, la plaque d'obturation de soupape 15 et la douille de guidage, grâce à une liaison 17, 37 a, 37 c, 15 a, 15 c telle qu'elle est décrite au regard des figures 2 et 3. Dans le mode de réalisation selon la figure 6, la plaque 19, côté carter, possède un guidage 41, qui forme avec la coupelle 7, une liaison 42 dont la force de cohésion est supérieure aux forces élastiques communes du ressort hélicoïdal 17, du ressort 29 ainsi que du ressort pour l'armature 21 Le guidage 41 possède au moins une ouverture 43 pour un anneau d'étanchéité 45 entre la plaque 19 et la coupelle 7 La liaison 42 peut être réalisée par un ajustement serré 47, mais également par un soudage 49. Si l'on retourne le carter de l'ensemble de soupape d'obturation, ce carter forme un dispositif de montage dans lequel on peut disposer les pièces constitutives individuelles de l'ensemble de soupape d'obturation La coupelle 7 "ferme" l'ensemble de soupape d'obturation en formant un module distinct, qui peut alors être monté de manière très fiable, sur l'amortisseur, sans que ce module puisse se disloquer. Entre le ressort 17 et le guidage 41, ainsi qu'entre le ressort 17 et la plaque d'obturation de soupape 15, est réalisée une liaison 17, 15 a, 15 c, 41 a, 41 c en suivant l'exemple des figures 2 et 3. Si l'ensemble de soupape d'obturation est démonté, il est possible de retirer la coupelle 7 sans que la disposition en série à l'intérieur de l'ensemble de soupape d'obturation, ne se disloque La liaison 17 15 a, 15 c, 41 a, 41 c assure la cohésion de toutes les pièces individuelles, par l'intermédiaire de la plaque d'obturation de soupape 15. 1 l REVENDICATIONS. 1 Ensemble de soupape d'obturation pour un amortisseur à force d'amortissement variable, l'amortisseur comprenant un cylindre, une tige de piston mobile axialement et à laquelle est reliée un piston, plusieurs chambres de fluide à capacité variable les unes par rapport aux autres en fonction du mouvement de la tige de piston par rapport au cylindre, et des liaisons de fluide entre au moins deux des chambres de fluide, l'une au moins des liaisons de fluide comportant un ensemble de soupape d'obturation, cet ensemble de soupape d'obturation présentant au moins un siège de soupape, un élément d'obturation de soupape pouvant être appliqué de manière élastique sur le siège de soupape, dans une position d'obturation, cet élément d'obturation de soupape pouvant par ailleurs être réglé dans plusieurs positions par l'intermédiaire d'un enroulement d'électroaimant, à l'encontre de la force de fermeture d'au moins un ressort, le ou les ressort(s) faisant partie d'une disposition en série à l'intérieur de l'ensemble de soupape d'obturation, l'ensemble comprenant par ailleurs, le cas échéant, un ensemble intermédiaire constitué d'un corps de soupape d'écoulement de chambre de commande et d'un corps de soupape d'écoulement auxiliaire, caractérisé en ce qu'entre l'un quelconque des ressorts ( 29, 17) et des pièces voisines du ou des ressort(s), à l'intérieur de la disposition en série, est établie une liaison ( 17, 29, 15 a, 15 c, 19 a, 19 c, 25 a, 25 c, 27 a, 27 c, 37 a, 37 c), de sorte que les pièces adjacentes forment un module de montage, la liaison ( 17, 29, 15 a, 15 c, 19 a, 19 c, 25 a, c, 27 a, 27 c, 37 a, 37 c) résistant à une sollicitation correspondant à la somme des forces de ressort et du poids des pièces actives. 2 Ensemble de soupape d'obturation selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une plaque ( 19), côté carter, présente un guidage ( 41) par rapport à une coupelle ( 7), le guidage ( 41) étant relié à la coupelle ( 7) de manière telle, que les forces de ressort, à l'intérieur de la disposition en série, soient inférieures aux forces de cohésion de la liaison ( 42) entre la coupelle ( 7) et la plaque ( 19). 3 Ensemble de soupape d'obturation selon la revendication 1, caractérisé en ce que le ressort ( 29, 17) forme, par l'intermédiaire de ses diamètres intérieur et/ou extérieur, une liaison ( 17, 29, 15 a, 15 c, 19 a, 19 c, 25 a, 25 c, 27 a, 27 c, 37 a, 37 c) aux pièces adjacentes. 4 Ensemble de soupape d'obturation selon la revendication 1, caractérisé en ce que la liaison ( 15 a, 19 a, 25 a, 27 a, 37 a) du ressort ( 17, 29) est réalisée par adhérence, et résulte d'un ajustement serré des pièces adjacentes ( 15, 19, 25, 27, 41). Ensemble de soupape d'obturation selon la revendication 1, caractérisé en ce que la liaison ( 15 c, 19 c, 25 c, 27 c, 37 c) du ressort ( 17, 29) est réalisée par complémentarité de forme, le ressort s'encliquetant, dans la zone de ses spires terminales ( 35), dans les pièces adjacentes. 6 Ensemble de soupape d'obturation selon la revendication 3, caractérisé en ce que les spires terminales ( 35) du ressort ( 17, 29) du module de montage, présentent un diamètre de spire différent. 7 Ensemble de soupape d'obturation selon les revendications 1 ou 3, caractérisé en ce que le ressort ( 29) est disposé entre le corps de soupape d'écoulement de chambre de commande ( 25) et le corps de soupape d'écoulement auxiliaire ( 27). 8 Ensemble de soupape d'obturation selon les revendications 1 ou 3, caractérisé en ce que le ressort ( 29) est disposé entre le corps de soupape d'écoulement de chambre de commande ( 25) et la plaque d'obturation de soupape ( 15). 9 Ensemble de soupape d'obturation selon la revendication 1, caractérisé en ce que la liaison ( 15 a, 15 c, 37 a, 37 c) par le ressort ( 17) est disposée entre une surface d'appui ( 37) du carter à l'intérieur de l'ensemble de soupape d'obturation ( 1) et la plaque d'obturation de soupape ( 15), et forme le ressort de fermeture de la plaque d'obturation de soupape ( 15). Ensemble de soupape d'obturation selon la revendication 2, caractérisé en ce que le guidage ( 41) présente une liaison ( 15 a,15 c, 19 a, 19 c), par l'intermédiaire du ressort de fermeture ( 17), avec la plaque d'obturation de soupape ( 15), de sorte que l'on est en présence d'un module de montage, qui englobe la totalité des pièces de la disposition en série à l'intérieur de l'ensemble de soupape d'obturation, qui sont associées au carter. 11 Ensemble de soupape d'obturation selon la revendication 2, caractérisé en ce que les forces de cohésion de la liaison ( 42) entre le guidage ( 41) sur la plaque ( 19), côté carter, et la coupelle ( 7), sont réalisées par un ajustement serré. 12 Ensemble de soupape d'obturation selon la revendication 2, caractérisé en ce que les forces de cohésion de la liaison ( 42) entre le guidage ( 41) sur la plaque ( 19), côté carter, et la coupelle ( 7), sont5 absorbées par une liaison soudée.