Brevet FR2768792A1 — publié le 19990326

La présente invention concerne un corps de compensation de volume destiné à une unité à piston-et-cylindre, de préférence pour un amortisseur d'oscillations pour un bras de suspension de véhicule, selon le préambule de la revendication 1. À titre d'exemple, on prévoit un tel corps de compensation de volume dans une chambre de compensation d'un amortisseur d'oscillations à deux tubes, de préférence lorsque l'amortisseur d'oscillations est monté de manière inclinée ou horizontale dans le véhicule. Ainsi, il n'existe aucun matelas de gaz libre dans la chambre de compensation, qui pourrait être aspiré par la soupape de fond et aurait par conséquent des conséquences néfastes sur les performances d'amortissement. Par le document US-PS 32 94 391, on connaît un amortisseur d'oscillations qui présente dans sa chambre de compensation un manchon réalisé en mousse de polyuréthane en tant que "coussin" élastique en tant que corps de compensation de volume. Une telle pièce en mousse est réalisée à pores fermés et elle est mise sous tension et relâchée sous l'effet du volume de la tige de piston qui rentre et qui sort du cylindre, et après une période prolongée, suite aux différences de pression agissant, les parois des pores de la mousse sont endommagées ou bien le gaz diffuse à travers les parois des pores, suite à quoi une part de gaz parvient dans le circuit du liquide d'amortissement, de sorte que l'effet d'amortissement de l'amortisseur d'oscillations est affecté de manière négative. Il est encore connu d'introduire dans la chambre de compensation d'un amortisseur d'oscillations un coussin de matière plastique rempli de gaz, qui doit être réalisé de façon très exacte pour ce qui concerne la pression et le volume de gaz. En particulier, le soudage sous pression gazeuse, même si elle est faible, exige un appareil très exact. Afin de contourner ces difficultés, on procède au remplissage du coussin en feuille à l'aide de produit réfrigérant, par exemple du CF3Cl (trifluoro- mono-chloro-méthane), et l'on exploite la propriété qu'ont les produits réfrigérants, c'est-à-dire de se liquéfier à basse température, de sorte qu'il est possible de procéder à un dosage volumétrique exact pour une taille quelconque du coussin en feuille. Une telle réalisation est actuellement interdite en raison des effets néfastes des gaz des produits réfrigérants fluoro-chloro-carbonés sur l'environnement. L'objectif de la présente invention, c'est de réaliser un corps de compensation de volume pour un amortisseur d'oscillations, qui puisse être produit de façon simple et économique à la taille désirée, qui permette un montage sans problème et qui ne pose aucune difficulté lors de l'évacuation. Cet objectif est atteint grâce à l'invention d'une façon simple, par le fait que le corps de compensation de volume comprend un corps de soutien actif au moins lors de sa fabrication, lequel est entouré d'une enveloppe étanche à la pression. Grâce à ce corps de soutien, on détermine d'une manière simple le contenu et la forme du corps de compensation de volume, c'est-à-dire que le corps de soutien forme essentiellement un noyau autour duquel on pose l'enveloppe sans problème et sans pression. L'enveloppe étanche à la pression peut être réalisée de façon différente, comme par exemple par plongée ou par projection. L'enveloppe étanche à la pression est formée de préférence par une feuille, selon une caractéristique de l'invention. Le corps de soutien sert en particulier d'armature pour l'enveloppe étanche à la pression et, comme le montre l'invention, la feuille est posée sans précontrainte sur le corps de soutien et elle est ensuite soudée de façon étanche à la pression. En particulier en fabrication en grande série, on obtient ainsi une réalisation très économique du corps de compensation de volume, grâce au fait que la feuille est formée par deux pièces de feuille planes qui sont soudées l'une à l'autre au moyen d'une machine de soudage d'emballage, et l'on réalise un ou plusieurs cordons de soudure périphériques. Il est ici avantageux que la pièce de feuille située au-dessous du corps de soutien reste plane, tandis que la pièce de feuille posée sur le corps de soutien est tirée, de préférence sans précontrainte, avant l'opération de soudage par- dessus la bordure du corps de soutien, et soit ensuite soudée avec la pièce de feuille inférieure. Dans une forme de réalisation avantageuse, on prévoit conformément à l'invention que le corps de soutien soit formé par un corps en mousse réalisé à pores ouverts, tel que la taille des pores et le matériau soient choisis en correspondance des exigences posées. En variante, le corps de soutien peut être réalisé par plusieurs barrettes que l'on peut assembler aux moyens de jonctions à enfichage. De la même manière, il est tout à fait possible de former le corps de soutien à l'aide d'une ossature qui est par exemple produite par injection. Pour simplifier le montage, comme le montre une caractéristique de l'invention, le corps de soutien peut être réalisé en tant que corps dont la forme est adaptée à la chambre de compensation. Afin d'obtenir un effet régulier de la pression régnant dans la chambre de compensation sur la surface du corps de compensation de volume, on prévoit comme caractéristique de pourvoir le corps en mousse avec des renforcements qui s'étendent en direction périphérique et/ou en direction axiale. Comme le corps de soutien ne représente que l'ossature lors de la fabrication de l'enveloppe étanche à la pression, donc qu'il ne remplit aucune fonction essentielle après la fabrication du corps de compensation de volume, le corps de soutien peut être fabriqué avec les matériaux les plus différents, et être réalisé de manière élastique, ou encore déformable ou destructible sous une sollicitation permanente. Il est ainsi par exemple possible que le corps de soutien comprenne des barrettes en carton, lesquelles s'écrasent après la réalisation de l'enveloppe étanche à la pression. De la même manière, on peut utiliser un corps en mousse qui se désagrège après la finition du corps de compensation de volume suite à des écrasements répétés. Dans un autre mode de réalisation, le corps de soutien enfermé dans l'enveloppe étanche à la pression se détruit par une réaction chimique contrôlée, de préférence avec l'air qui est enfermé, et il forme dans le corps de compensation de volume une atmosphère de gaz protecteur. L'invention est expliquée plus en détail dans ce qui suit à l'aide des modes de réalisation illustrés dans les dessins. Les figures montrent: figure 1 un amortisseur d'oscillations à deux tubes, comprenant un corps de compensation de volume agencé dans la chambre de compensation, en coupe longitudinale; figure 2 une coupe à travers un corps de compensation de volume plan; figure 3 le corps de compensation de volume de la figure 2, en vue de dessus; figure 4 corps de compensation de volume pourvu de renfoncements en direction axiale, en coupe transversale; figure 5 la vue de dessus sur le corps de compensation de volume de la figure 4; et figure 6 un corps de soutien réalisé avec des barrettes, en perspective. L'amortisseur d'oscillations à deux tubes 1 illustré à la figure 1 comprend un cylindre 2 rempli de liquide d'amortissement, pourvu d'un côté d'un guidage pour une tige de piston 3 et de l'autre côté d'une soupape de fond. L'extrémité de la tige de piston 3 qui plonge dans le cylindre 2 porte un piston d'amortissement doté de soupapes d'amortissement, qui subdivise la chambre intérieure du cylindre en une chambre de travail tournée vers la tige de piston et une chambre de travail 5 détournée de la tige de piston. Un tube-réservoir 6 entoure le cylindre 2 à distance radiale et il forme conjointement avec le cylindre 2 une chambre de compensation 7, remplie de liquide, dans laquelle est agencé un corps de compensation de volume 8. La chambre de compensation 7 est reliée sur le plan hydraulique via la soupape de fond avec la chambre de travail 5 détournée de la tige de piston, de sorte que le volume de la tige de piston 3 rétracté dans le cylindre 2 assure un écrasement du corps de compensation de volume 8, tandis qu'un déploiement de la tige de piston 3 hors du cylindre 2 assure une augmentation correspondante du volume du corps de compensation de volume 8. Comme le montrent les figures 2 et 3, le corps de compensation de volume 8 est réalisé sous forme plane et il est constitué par un corps de soutien 9 formé par un corps 12 en mousse à pores ouverts, et enfermé dans une enveloppe 10. Cette enveloppe 10 est formée de préférence par une feuille i 1, qui comprend une pièce de feuille supérieure 1 la et une pièce de feuille inférieure lb, ces pièces de feuille I la et ilb étant soudées l'une à l'autre, par exemple au moyen d'une machine de soudage d'emballage, de sorte qu'il en résulte plusieurs cordons de soudure 14. L'opération de soudage se déroule de façon particulièrement simple si la pièce de feuille 1 lb disposée au-dessous du corps en mousse 12 reste plane et que la pièce de feuille 1 la posée sur le corps en mousse 12 est tirée sans précontrainte avant l'opération de soudage sur la bordure du corps en mousse 12, et est ensuite soudée à la pièce de feuille inférieure 1 lb. Le corps en mousse 12 qui forme le corps de soutien peut être constitué d'un matériau qui conserve sa forme uniquement pendant la fabrication du corps de compensation de volume 8 et qui se désagrège ensuite, par exemple par écrasement. Par conséquent, la fonction essentielle du corps de soutien 9 est à voir dans le fait que celui-ci détermine la forme et le contenu du corps de compensation de volume. Lors du montage, un tel corps de compensation de volume 8 est cintré afin de former un tube et il est introduit dans la chambre de compensation 7, comme montré dans la figure 1. Un autre mode de réalisation avantageux du corps de compensation de volume 8 est illustré dans les figures 4 et 5. Ce mode de réalisation se distingue de celui des figures 2 et 3 essentiellement par le fait que le corps de soutien 9 réalisé par le corps en mousse 12 à pores ouverts est pourvu de renfoncements 15 qui s'étendent en direction axiale, afin que la pression du liquide présent dans la chambre de compensation puisse se répartir régulièrement sur le corps de compensation de volume 8. Les autres chiffres de référence présents dans les figures 4 et 5 correspondent à ceux selon les figures 2 et 3. Le corps de soutien 9 montré à la figure 6 est constitué par des barrettes 13 qui sont assemblées au moyen de fentes ménagées dans celles-ci. Par exemple, les barrettes 13 peuvent être produites en carton, et elles sont déformées de façon permanente par écrasement après avoir appliqué les feuilles. De même, on peut utiliser des matériaux fragiles pour produire le corps de soutien 9, qui se décomposent en petits morceaux par écrasement, ou bien on prévoit un matériau qui subit une réaction chimique contrôlée, de préférence avec l'air enfermé, et qui forme ainsi une atmosphère de gaz de protectrice. Le corps de compensation de volume peut également comprendre un corps de soutien réalisé en forme de tube, lequel est soudé dans une pièce en feuille de forme tubulaire. Ainsi, un corps de soutien réalisé sous forme d'un tronçon cylindrique est agencé entre une feuille tubulaire intérieure et une feuille tubulaire extérieure, soudées sur les faces frontales, de sorte que le montage d'un tel corps de compensation de volume est très simple. Revendications 1. Corps de compensation de volume pour une unité à piston-et- cylindre, de préférence pour un amortisseur d'oscillations ou pour un bras de suspension pour véhicule automobile, agencé pour la compensation du volume d'une tige de piston qui rentre et qui sort dans le cylindre rempli de liquide d'amortissement, ladite tige de piston étant guidée dans un guidage de tige de piston et étanchée vers l'extérieur au moyen d'un joint de tige de piston, et dans lequel est prévue une chambre de compensation reliée sur le plan hydraulique avec la chambre intérieure du cylindre, caractérisé en ce que le corps de compensation de volume (8) comprend un corps de soutien (9) qui agit au moins lors de sa fabrication, et qui est entouré par une enveloppe (10) étanche à la pression. 2. Corps de compensation de volume selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'enveloppe (10) étanche à la pression est formée par une feuille (11). 3. Corps de compensation de volume selon la revendication 2, caractérisé en ce que la feuille (11) est posée sans précontrainte sur le corps de soutien (9) et en ce qu'elle est ensuite soudée de façon étanche à la pression. 4. Corps de compensation de volume selon l'une ou l'autre des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que la feuille (11) est formée par deux pièces de feuille planes (1 la et 1 lb), qui sont soudées l'une à l'autre au moyen d'une machine de soudage d'emballage, en produisant plusieurs cordons de soudure périphériques (14). 5. Corps de compensation de volume selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que la pièce de feuille (1 lb) posée sous le corps de soutien (9) reste plane, tandis que la pièce de feuille (1 la) posé sur le corps de soutien (9) est tirée sans précontrainte sur la bordure du corps de soutien (9), et est ensuite soudée avec la pièce de feuille inférieure (11 d). 6. Corps de compensation de volume selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le corps de soutien (9) est formé par un corps en mousse (12) réalisé avec des pores ouverts, la taille de ses pores et son matériau étant choisis en fonction des exigences posées. 7. Corps de compensation de volume selon les revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le corps de soutien (9) est réalisé par plusieurs barrettes (13) susceptibles d'être assemblées au moyen de jonctions par affichage. 8. Corps de compensation de volume selon l'une ou plusieurs des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le corps de soutien (9) est réalisé comme un corps dont la forme est adaptée à la chambre de compensation (7). 9. Corps de compensation de volume selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le corps de soutien (9) est pourvu de renfoncements (15) qui s'étendent en direction périphérique et/ou en direction axiale. 10. Corps de compensation de volume selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le corps de soutien (9) est réalisé de manière élastique, de manière à pouvoir être déformé de façon permanente sous une sollicitation, ou de manière à se décomposer. 11. Corps de compensation de volume selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le corps de soutien (9) enfermé dans l'enveloppe (10) étanche à la pression se décompose par réaction chimique contrôlée avec l'air enfermé, et forme dans le corps de compensation de volume (8) une atmosphère de gaz protecteur.