Brevet FR2817936A1 — publié le 20020614

La présente invention concerne un dispositif d'amortissement de remontées de vibrations dans un circuit hydraulique, le dispositif en question étant à intercaler entre un distributeur hydraulique d'une part, et un vérin hydraulique ou autre récepteur hydraulique analogue d'autre part. Ce dispositif est applicable, plus particulièrement mais non exclusivement, à une direction assistée hydraulique de véhicule automobile, le dispositif étant, dans ce cas particulier, intercalé entre une valve d'assistance et un vérin hydraulique d'assistance, pour amortir les remontées de vibrations du train de roulement vers le volant. Le dispositif, objet de l'invention comprend, agencés de façon coaxiale et de l'extérieur vers l'intérieur - un corps délimitant un évidement cylindrique avec deux perçages d'entrée/sortie situés vers les deux extrémités de cet évidement, et prévus pour être raccordés au distributeur hydraulique, et avec deux piquages de sortie situés en des points intermédiaires de sa longueur et prévus pour être raccordés au vérin hydraulique; - montée fixe dans le corps, une chemise extérieure définissant une séparation centrale et des rainures longitudinales s'étendant. symétriquement de part et d'autre de la séparation centrale; monté coulissant axialement dans la chemise extérieure, un fourreau avec séparation centrale située entre deux évidements opposés, le fourreau comportant des trous radiaux ménagés respectivement vers les fonds de ses deux évidements, et d'autres trous radiaux ménagés respectivement en des points intermédiaires de la longueur des deux évidements, tandis que deux butées sont prévues respectivement aux deux extrémités du fourreau, chaque butée présentant des rainures radiales; - montées coulissantes axialement dans les deux évidements, deux chemises intérieures respectives; - montés coulissants axialement dans chaque chemise intérieure, deux pistons qui divisent chacun l'évidement correspondant du fourreau en deux chambres deux ressorts hélicoïdaux comprimés chacun entre une chemise intérieure et l'extrémité correspondante de l'évidement du corps; et - deux autres ressorts hélicoïdaux comprimés chacun entre un piston et le fond de l'évidement correspondant du fourreau. Ce dispositif hydraulique, composé d'un certain nombre d'éléments montés coulissants coaxialement les uns dans les autres, agit en autorisant la circulation du fluide hydraulique au-delà d'une pression relativement faible, déterminée par construction notamment par les ressorts, lorsque cette circulation du fluide est commandée par le distributeur, mais à l'inverse, lorsque la circulation du fluide est provoquée par un mouvement du vérin, il réalise un blocage hydraulique de sorte que cette circulation inverse n'est autorisée qu'à partir d'une pression plus élevée. De toute façon, I'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple, une forme d'exécution de ce dispositif d'amortissement de remontées de vibrations dans un circuit hydraulique. L'unique figure de ce dessin représente le dispositif, objet de l'invention, en coupe longitudinale passant par son axe. Ce dispositif possède un corps cylindrique évidé 1, dont l'axe central est indiqué en 2. L'évidement cylindrique du corps 1 est obturé, sur son côté ouvert, par un bouchon vissé 3. Ce corps 1 peut être monté contre un support 4. Le corps 1 possède deux perçages d'entrée/sortie 5, 5', situés respectivement vers ses deux extrémités. Les deux perçages 5, 5' sont raccordés, par des conduits respectifs 6, 6' pouvant s'étendre dans le support 4, à un distributeur hydraulique extérieur et, plus particulièrement, aux sorties d'une valve d'assistance, dans une direction assistée hydraulique de véhicule automobile. En des points intermédiaires de sa longueur, le corps 1 du dispositif présente deux piquages de sortie symétriques 7, 7' dirigés vers un même récepteur hydraulique et, plus particulièrement, vers deux chambres d'un vérin à double effet (non représenté), tel que le vérin hydraulique d'assistance dans une direction assistée de véhicule automobile. Dans l'évidement cylindrique du corps 1 est montée une chemise extérieure fixe 8, définissant une séparation centrale 8a et des rainures longitudinales 9 et 9', qui s'étendent symétriquement de part et d'autre de la séparation centrale 8a. Dans la chemise extérieure 8 est monté coulissant, suivant l'axe 2, un fourreau 10 qui possède deux évidements opposés 11, 11' isolés l'un de l'autre par une séparation centrale 10a. A hauteur de cette séparation centrale 10a, le fourreau 10 présente une gorge annulaire recevant un joint d'étanchéité annulaire 12, qui coopère avec la chemise extérieure 8 dans la région de sa séparation centrale 8a. Le fourreau 10 comporte des trous radiaux 13, 13' ménagés respectivement vers les fonds de ses deux évidements 11, 11'. Ce fourreau 10 comporte aussi d'autres trous radiaux 14, 14', ménagés respectivement en des points intermédiaires de la longueur des deux évidements 11, 11'. - Deux butées 15,-15' sont rapportées, respectivement aux deux extrémités du fourreau 10, donc vers les entrées respectives des deux évidements 11, 11'. Chaque butée 15, 15' présente extérieurement des rainures radiales respectivement 16, 16'. A l'intérieur des deux évidements 11, 11' sont montées coulissantes suivant l'axe 2, respectivement, deux chemises 17, 17'. Deux ressorts hélicoïdaux symétriques 18, 18' sont comprimés respectivement entre la face frontale de chaque chemise intérieure 17, 17' et l'extrémité correspondante de l'évidement du corps 1. Chaque chemise intérieure 17, 17' présente, dans sa partie arrière (du côté de la séparation centrale 10a du fourreau 10), des rainures obliques respectives 19, 19'. A l'intérieur de chaque chemise intérieure 17, 17' est monté coulissant suivant l'axe 2, respectivement, un petit piston 20, 20'. Chaque piston 20, 20' est soumis à la poussée d'un ressort hélicoïdal 21, 21', comprimé entre ce piston 20, 20' et la paroi correspondante de la séparation centrale 10a du fourreau 10. Le piston 20 divise l'évidement 11' du fourreau 10 en deux chambres A et B. De manière symétrique, le piston 20' divise l'autre évidemment 11' du fourreau 10 en deux chambres A' et B'. D désigne le diamètre extérieur du fourreau 10, et d désigne le diamètre extérieur des chemises 17 et 17'. Le dispositif précédemment décrit étant intercalé entre le distributeur hydraulique, tel que valve d'assistance, d'une part et le vérin, tel que vérin d'assistance d'autre part, ce dispositif autorise la circulation du fluide hydraulique à partir d'une faible pression déterminée par construction (ressorts 18, 18'; 21, 21') lorsque la circulation du fluide est commandée par le distributeur (valve d'assistance), alors que, lorsque la circulation du fluide est engendrée par le vérin, celle-ci n'est autorisée qu'à partir d'une pression plus élevée. La relation entre la pression Pd nécessaire à la circulation du fluide, dans le cas o celle-ci est commandée par le distributeur, et la pression Pv nécessaire à la circulation du fluide, dans le cas o celleci est engendrée par le vérin, est donnée par la formule Pv = (D/d) 2.Pd dans laquelle D et d possèdent les significations précédemment indiquées. Dans le détail, le fonctionnement du dispositif est le suivant Lorsque la circulation du fluide hydraulique est commandée par le distributeur (valve d'assistance), le fluide pénètre dans le dispositif par exemple par le perçage 5, et il arrive dans la chambre A. L'augmentation de la pression dans cette chambre A déplace le piston vers la droite, en comprimant le ressort 21. Le fluide circule alors au travers des rainures obliques 19 de la chemise intérieure 17, puis au travers du fourreau 10 par les trous radiaux 13, et enfin au travers de la chemise extérieure 8 par les rainures longitudinales 9, pour sortir du dispositif par le piquage 7, afin d'être dirigé vers le vérin, plus particulièrement vers l'une des chambres de ce vérin. Le fluide simultanément refoulé par le même vérin, depuis son autre chambre, pénètre dans le dispositif par le piquage 7' et peut traverser les rainures longitudinales 9' de la chemise extérieure 8, les trous radiaux 13' du fourreau 10 et les rainures obliques 19' de la chemise intérieure 17'. Ce fluide parvient ainsi dans la chambre B' o il est bloqué d'abord par le piston 20'. L'augmentation de pression dans la chambre A déplace vers la droite le fourreau 10, avec tous les composants qu'il contient, en comprimant le ressort 18'. Ce déplacement du fourreau 10 dégage les trous radiaux 13' et permet la circulation du fluide entré par le piquage 7', vers la chambre A' puis, au travers des rainures radiales 16' de la butée 15', vers le perçage 5', servant alors de sortie pour le fluide qui revient de là vers le distributeur (valve d'assistance). Bien entendu, compte tenu de la symétrie du dispositif, le fluide suit un cheminement inverse, lorsqu'il est admis par le perçage 5', ce fluide sortant alors par le piquage 7' en direction du vérin, tandis que le fluide refoulé par ce vérin pénètre dans le dispositif par le piquage 7 et en ressort par le piquage 5. Lorsque la circulation du fluide hydraulique est engendrée par le vérin, le fluide pénètre dans le dispositif par exemple par le perçage 7 (selon le sens de déplacement du vérin), et est dirigé vers la chambre B au travers des rainures longitudinales 9 de la chemise 8, des trous radiaux 13 du fourreau 10 et des lumières obliques 19 de la chemise intérieure 17. L'augmentation de la pression dans la chambre B déplace la chemise intérieure 17 vers la gauche, par l'intermédiaire du piston 20, en comprimant le ressort 18, jusqu'à ce que la chemise intérieure 17 soit arrêtée contre la butée 15. Le fluide peut alors circuler au travers des rainures obliques 19 de la chemise intérieure 17, et des rainures radiales 16 de la butée 15, vers le perçage 5, pour revenir au distributeur (valve d'assistance). Bien entendu, compte tenu de la symétrie du dispositif, le fluide suit un cheminement inverse, vers le perçage 5', lorsqu'il pénètre par le piquage 7', sa circulation étant engendrée par le vérin déplacé en sens opposé de la description précédente. Comme déjà indiqué plus haut, une telle circulation du fluide, engendrée par le vérin, n'est autorisée qu'à partir d'une pression plus élevée, ce qui permet, dans l'application préférentielle de l'invention à une direction assistée hydraulique de véhicule automobile, un amortissement des remontées de vibrations en provenance du train de roulement, le mouvement du fluide étant alors bloqué par le dispositif, de sorte que ces remontées de vibrations ne peuvent être transmises à la colonne de direction et au volant de conduite. Il va de soi que l'invention ne se limite pas à la seule forme d'exécution de ce dispositif d'amortissement de remontées de vibrations dans un circuit hydraulique qui a été décrite ci-dessus, à titre d'exemple; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation et d'application respectant le même principe, quels qu'en soient notamment les détails de construction. REVENDICATIONS 1 - Dispositif d'amortissement de remontées de vibrations dans un circuit hydraulique, le dispositif étant à intercaler entre un distributeur hydraulique et un vérin hydraulique, caractérisé en ce qu'il comprend, agencés de façon coaxiale et de l'extérieur vers l'intérieur: - un corps (1) délimitant un évidement cylindrique, avec deux perçages d'entrée/sortie (5, 5') situés vers les deux extrémités de cet évidement, et prévus pour être raccordés au distributeur hydraulique, et avec deux piquages de sortie (7, 7') situés en des points intermédiaires de sa longueur et prévus pour être raccordés au vérin hydraulique; -montée fixe dans le corps (1), une chemise extérieure (8) définissant une séparation centrale (8a), et des rainures longitudinales (9, 9') s'étendant symétriquement de part et d'autre de la séparation centrale (8a); - monté coulissant axialement dans la chemise extérieure (8), -un fourreau (10) avec séparation centrale (10a) située entre deux évidements opposés (11, 11')' le fourreau (10) comportant des trous radiaux (13, 13') ménagés respectivement vers les fonds de ses deux évidements (11, 11'), et d'autres trous radiaux (14, 14') ménagés respectivement en des points intermédiaires de la longueur des deux évidements (11, 11'), tandis que deux butées (15, 15') sont prévues respectivement aux deux extrémités du fourreau (10), chaque butée (15, 15') présentant des rainures radiales (16, 16'); - montées coulissantes axialement dans les deux évidements (11, 11'), deux chemises intérieures respectives (17, 17'); - montés coulissants axialement dans chaque chemise intérieure (17, 17'), deux pistons (20, 20') qui divisent chacun l'évidement correspondant (11, 11') du fourreau (10) en deux chambres (A,B; A',B'); - deux ressorts hélicoïdaux (18, 18') comprimés chacun entre une chemise intérieure (17, 17') et l'extrémité correspondante de l'évidement du corps (1); et - deux autres ressorts hélicoïdaux (21, 21') comprimés chacun entre un piston (20, 20') et le fond de l'évidement correspondant (11, 11') du fourreau (10). 2- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le fourreau (10) présente, à hauteur de sa séparation centrale (10a), une gorge annulaire recevant un joint d'étanchéité annulaire (12) qui coopère avec la chemise extérieure (8) dans la région de sa séparation centrale (8a). 3 - Application du dispositif selon la revendication 1 ou 2 à une direction assistée hydraulique de véhicule automobile, le dispositif étant intercalé entre une valve d'assistance et un vérin hydraulique d'assistance, pour amortir les remontées de vibrations du train de roulement vers le volant.