Brevet FR2769348A1 — publié le 19990409

Piston à clapet flottant à chuintement réduit, pour tube d'amortisseur hydraulique. L'invention concerne les pistons d'amortisseur hydraulique, notamment ceux de type monotube pressurisé. Un amortisseur hydraulique comporte un piston apte à coulisser à l'intérieur d'un tube pour séparer l'espace interne de celui-ci en deux chambres remplies de fluide. Un passage traversant est prévu au sein du piston pour mettre en communication les deux chambres, et coopere avec un système de clapet flottant régulant l'ouverture du passage en fonction de l'écoulement du fluide qui dépend du fait que l'amortisseur se trouve dans une phase d'extension ou de compression. Dans certaines configurations, il se produit du bruit dans le système de clapet (chuintement) en raison des mouvements de fluide à travers le système de clapet flottant et le piston. L'invention vise à apporter une solution à ce problème et à réduire le chuintement au niveau du système de clapet du piston. L'invention propose donc un piston à clapet pour tube d'amortisseur hydraulique, comprenant un corps de piston possédant un passage permanent de fluide coopérant avec un système de clapet flottant, disposé entre une face du corps de piston et une rondelle d'appui, pour contrôler dans les deux sens le débit de fluide à travers le passage permanent. Selon une caractéristique générale de l'invention, le système de clapet flottant comporte un clapet flottant proprement dit reposant sur ladite face du corps de piston et une rondelle supplémentaire s appuyant sur la rondelle d'appui et recourbée sur son pourtour en direction du clapet flottant de façon à ménager un flanc périphérique dont l'extrémité se situe en face du clapet flottant et à distance de celui-ci. Le demandeur a en effet observé que la présence d'un tel flanc, agissant comme "brise-jet" pour briser le flux d'huile passant par le système de clapet flottant, permettait d'atténuer considérablement le chuintement en rendant notamment plus progressive la chute de pression à la sortie du clapet flottant. Selon un mode de réalisation de l'invention, le système de clapet flottant comporte une plaque annulaire centrale, ou "centre", supportant une première plaque annulaire supérieure ou "support" débordant légèrement de la plaque centrale et contre le bord libre de laquelle s'appuie ledit clapet flottant. Le système de clapet flottant comporte également une deuxième plaque annulaire supérieure, ou "plaque de contrôle" disposée sur la première plaque annulaire supérieure. La rondelle supplémentaire courbée est alors disposée entre la plaque de contrôle et la rondelle d'appui. Généralement, le centre et le support comportent des crans sur leur pourtour. Dans ce cas, selon une variante de l'invention, le flanc périphérique de la rondelle recourbée peut comporter également des crans formant des passages traversants pour le fluide hydraulique. Ces crans sont alors décalés par rapport à ceux du support et du centre, tandis que la distance entre l'extrémité du flanc périphérique et le clapet flottant est alors au moins de l'ordre de 1 dixième de millimètre. En variante, il est également possible que le flanc périphérique de la rondelle recourbée soit exempt de passages traversants. En d'autres termes, le flanc périphérique de la rondelle recourbée peut être non cranté. Dans ce cas, la distance entre l'extrémité du flanc périphérique et le clapet flottant est au moins de l'ordre de 2 à 3 dixièmes de millimètre. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront à l'examen de la description détaillée d'un mode de réalisation nullement limitatif, et des dessins annexés, sur lesquels - la figure 1 est une coupe longitudinale d'un tube d'amortisseur équipé d'un piston à clapet flottant selon l'art antérieur; - la figure 2 est une vue plus détaillée du piston à clapet flottant de la figure 1; - la figure 3 est une vue en coupe d'un mode de réalisation d'un système de clapet flottant selon l'invention; et - les figures 4, 5 et 6 illustrent plus en détail une rondelle recourbée selon l'invention. Tel qu'il est illustré sur la figure 1, l'amortisseur hydraulique télescopique monotube comprend un tube de cylindre 1 fixé à une de ses extrémités par un oeillet 2, par exemple. Un piston séparateur gaz/liquide 3, monté libre à coulissement dans le cylindre 1 est muni d'un joint torique d'étanchéité 4 et sépare le cylindre en deux portions. Une portion 5 contient un gaz sous pression et l'autre portion 6 est remplie de fluide hydraulique. Un autre piston 7 est fixé à l'extrémité d'une tige 8 dont le déplacement dans le cylindre est guidé par le guide 9 fixé au cylindre par un moyen de fixation 10. L'extrémité supérieure de la tige 8 est fixée à un goujon de fixation. L'amortisseur est complété dans ce mode de réalisation par un protecteur 1 1 solidaire de la tige 8 et venant coiffer une partie du cylindre 1. Pour assurer le fonctionnement de l'amortisseur, le piston 7 comporte des passages permanents 12 pour le fluide hydraulique coopérant avec un clapet dit flottant. Tel qu'illustré sur la figure 2, le piston 7 comporte un corps de piston 16 de forme générale cylindrique, apte à coulisser à l'intérieur du tube 1, et comportant une pluralité d'alvéoles, par exemple au nombre de 8, débouchant de part et d'autre du corps de piston. Ces alvéoles définissent à l'intérieur du corps de piston, un passage 12 pour le fluide hydraulique entre la chambre supérieure 20 et la chambre inférieure 6. La partie gauche de cette figure est une section longitudinale dans le plan de symétrie d'une alvéole, tandis que la partie droite est une section longitudinale effectuée entre deux alvéoles. Bien que chaque alvéole constitue une voie de passage bidirectionnelle pour le fluide, la partie gauche de la figure illustre, en tiretés, la configuration du clapet flottant dans la phase de compression, tandis que la partie droite illustre, en tiretés, la configuration de la phase de détente ou d'extension. Le système de clapet 13, dit flottant, est disposé sur la face supérieure 24 du corps de piston 16 et comporte, de façon classique, une plaque annulaire centrale 30 ou "centre" entourée d'une couronne 15 (clapet flottant proprement dit) reposant en appui, d'une part sur un épaulement 21 du corps de piston, et, d'autre part, contre le bord libre d'une première plaque supérieure 14 ou "support" située sur la plaque centrale 30 et débordant légèrement de celle-ci. Sur la plaque supérieure 14 est disposée une autre plaque 31 ou "plaque de contrôle", cet empilement de plaques étant pris en sandwich entre la face supérieure 24 du piston et une plaque supérieure de fixation 32 ou "rondelle d'appui" comportant deux ergots fixés dans le corps de piston. Les plaques 30 et 14 comportent des crans 29 définissant avec les alvéoles du corps de piston le passage permanent contrôlé par le système de clapet flottant 13. La couronne 15 est apte à fléchir selon la position 15C dans la phase de compression de l'amortisseur pour se décoller de l'épaulement 21 du piston et autoriser le passage du fluide selon la flèche FC. Dans la phase d'extension, le clapet 15 s'oriente selon la position 15D en se décollant de la plaque supérieure 14 pour autoriser le passage du fluide selon la flèche FD. L'invention prévoit d'intercaler entre la plaque de contrôle et la rondelle d'appui une rondelle supplémentaire recourbée en direction du clapet flottant de façon à ménager un flanc capable de briser les lignes de flux du fluide hydraulique et de permettre notamment une réduction plus progressive de la chute de pression du fluide à la sortie des crans de la plaque centrale et de la plaque de support du système de clapet flottant. Le mode de réalisation de l'invention est plus particulièrement illustré sur les figures 3 à 6. Sur ces figures, les éléments analogues ou ayant des fonctions analogues à ceux illustrés sur la figure 2 ont des références augmentées de 100 par rapport à celles qu'ils avaient sur cette figure 2. Seules les différences entre ces figures 3, 4, 5 et 6 d'une part, et la figure 2 d'autre part, seront maintenant décrites. Il convient de noter ici que la figure 3 correspond essentiellement à la partie du piston illustrée sur la moitié gauche de la figure 2. Par ailleurs, la figure 6 correspond au détail DT de la figure 5. La rondelle recourbée 150 comporte une partie centrale 151 et un flanc périphérique 152 replié d'équerre par rapport à la partie centrale 151 et s'étendant en direction du clapet flottant 115, à peu près au niveau de l'épaulement 121. Dans ce mode de réalisation, le flanc périphérique 152 est en outre pourvu de crans latéraux 154 ménageant des passages traversants pour le fluide sur le pourtour de la rondelle recourbée 150. Ces crans 154 doivent être décalés par rapport aux crans 129 de la plaque centrale 130 et de la plaque de support 114. A cet égard, des trous de positionnement en rotation 153 sont ménagés dans la partie centrale 151 de la rondelle recourbée. Par ailleurs, un orifice central 155 est prévu dans la rondelle recourbée pour permettre son montage entre la plaque de contrôle 131 et la rondelle d'appui 132. Dans la variante de réalisation prévoyant une rondelle recourbée crantée, la distance minimale D entre l'extrémité du flanc 152 et la face supérieure du clapet flottant 115 doit être de l'ordre de 1 dixième de millimètre. Dans l'exemple décrit, l'extrémité du flanc 152 est à environ 1 dixième de millimètre du clapet flottant. Par contre, il est également possible en variante, que la rondelle recourbée ne soit pas crantée. Dans ce cas, compte tenu que la surface du passage d'écoulement du fluide est réduite, la distance D entre l'extrémité du flanc périphérique 152 et la face supérieure du clapet flottant doit être plus importante, typiquement au moins de l'ordre de 2 à 3 dixièmes de millimètre. Par ailleurs, dans tous les cas, il a été observé qu'une hauteur minimale H du flanc de 0,5 mm était nécessaire pour atteindre l'effet recherché. REVENDICATIONS 1. Piston à clapet pour tube d'amortisseur hydraulique, comprenant un corps de piston possédant un passage permanent de fluide coopérant avec un système de clapet flottant, disposé entre une face du corps de piston et une rondelle d'appui, pour contrôler dans les deux sens le débit de fluide à travers le passage permanent, caractérisé par le fait que le système de clapet flottant (113) comporte un clapet flottant (115) reposant sur ladite face du corps de piston (107) et une rondelle supplémentaire (150) s'appuyant sur la rondelle d'appui et recourbée sur son pourtour en direction du clapet flottant de façon à ménager un flanc périphérique (152) dont l'extrémité se situe en face du clapet flottant et à distance (D) de celui-ci. 2. Piston selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le sytème de clapet flottant comporte une plaque annulaire centrale (130) supportant une première plaque annulaire supérieure (114) débordant légèrement de la plaque centrale et contre le bord libre de laquelle s'appuie ledit clapet flottant (115), ainsi qu'une deuxième plaque annulaire supérieure (131) disposée sur la première plaque annulaire supérieure (114), et par le fait que la rondelle supplémentaire recourbée (150) est disposée entre la deuxième plaque annulaire supérieure (131) et la rondelle d'appui (132). 3. Piston selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que le flanc périphérique (152) de la rondelle recourbée est exempt de passages traversants et par le fait que la distance (D) entre l'extrémité du flanc périphérique et le clapet flottant est au moins de l'ordre de 2 à 3 dizièmes de millimètre. 4. Piston selon la revendication 2, caractérisé par le fait que la plaque annulaire centrale (130) et la première plaque annulaire supérieure (114) comportent des crans (129) sur leur pourtour, par le fait que le flanc périphérique de la rondelle recourbée comporte des crans (154) formant des passages traversants, par le fait que ces crans (154) sont décalés par rapport à ceux (129) de la plaque annulaire centrale et de la première plaque annulaire supérieure, et par le fait que la distance (D) entre l'extrémité du flanc périphérique et le clapet flottant est au moins de l'ordre de 1 dizième de millimètre. 5. Piston selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la hauteur (H) du flanc (152) est au moins de l'ordre de 0,5 millimètre.