Brevet FR2863333A1 — publié le 20050610

L'invention concerne une soupape d'amortissement comprenant un corps de soupape d'amortissement présentant un système de canaux de passage qui est recouvert au moins sur un côté de sortie, par un certain nombre de disques de soupape, un disque de soupape antiretour libérant une section d'ouverture primaire dans une direction d'écoulement d'un fluide d'amortissement et la fermant dans l'autre direction d'écoulement de l'écoulement de fluide d'amortissement, et un disque de recouvrement doté d'au moins une section qui peut être commandée par le disque de soupape anti-retour, limitant le mouvement de soulèvement du disque de soupape antiretour. Lors de la conception d'une soupape d'amortissement pour un amortisseur, il peut s'avérer intéressant, notamment pour des raisons de confort, de disposer pour des directions de passage d'écoulement différentes à travers la soupape d'amortissement, de sections de grandeurs différentes également appelées sections d'ouverture primaire. Le document DE 32 46 866 Al divulgue plusieurs variantes de construction d'une soupape d'amortissement. Dans la variante selon la figure 2, on utilise un disque de soupape antiretour présentant une encoche en forme de C, qui est serré de manière fixe, par son diamètre intérieur, sur un piston. Une partie annulaire extérieure du disque de soupape anti-retour peut se déformer de manière élastique par rapport à la surface de serrage centrale de forme annulaire circulaire. Concentriquement et radialement à l'extérieur de la partie annulaire extérieure du disque de soupape anti- retour, est disposé un disque d'étanchéité. Dans le cas d'une arrivée d'écoulement sur la partie annulaire extérieure du disque de soupape anti- retour à partir de la direction de canaux qui débouchent dans un canal annulaire, la partie annulaire extérieure est pressée 2863333 2 contre un disque de recouvrement de sorte qu'il n'existe plus de liaison d'écoulement vers la chambre de travail. Dans le cas d'une arrivée d'écoulement à partir de la direction du disque de recouvrement, la partie annulaire extérieure se soulève du disque de recouvrement et libère une section d'ouverture primaire. La configuration d'une section d'ouverture primaire fonction de la direction, qui à première vue semble d'une simplicité déconcertante, présente pourtant quelques vices dans la pratique. Ainsi, entre la partie annulaire extérieure et le disque d'étanchéité situé radialement à l'extérieur de celle-ci, il doit forcément exister un interstice qui, en raison des domaines de diamètre, a une incidence considérable sur la fonctionnalité de la section d'ouverture primaire. Par ailleurs, le disque d'étanchéité extérieur dispose d'une épaisseur de matériau plus grande. En conséquence, le disque de recouvrement est au moins légèrement déformé dans le sens d'une rondelle-ressort conique, de sorte que le disque de soupape anti-retour doit effectuer une course de déplacement de déformation relativement importante, qui nécessite à son tour un interstice plus grand par rapport au disque d'étanchéité situé radialement à l'extérieur. Le disque de soupape anti- retour est soumis, dans la direction d'ouverture, c'est-à-dire en direction du canal annulaire, à des forces de compression considérables qui ne trouvent aucun appui sur le piston ou sur le disque d'étanchéité radialement extérieur. La durée de vie du disque de soupape anti- retour est plutôt limitée. Dans la variante selon la figure 7 du document DE 32 46 866 Al, on utilise un simple disque de soupape anti-retour fermé, qui s'appuie sur un disque d'étanchéité disposant de trois évidements en forme d'arc. Le disque d'étanchéité est précontraint vers le 2863333 3 piston au niveau du diamètre intérieur et du diamètre extérieur, un certain décalage en hauteur au niveau du piston existant toujours lorsque l'on veut obtenir une courbe caractéristique dégressive conformément à la figure 5, de sorte que le diamètre extérieur est serré de manière fixe sur le piston. Il s'établit ainsi entre le côté inférieur du disque d'étanchéité et le disque de soupape anti-retour, un interstice non défini, qui influence également l'action de la section d'ouverture primaire. Dans cette variante, il n'existe pas non plus pour le disque de soupape anti-retour, dans la direction d'ouverture, de surface de butée limitant la course d'ouverture. Le but de la présente invention consiste à réaliser une soupape d'amortissement pour un amortisseur, avec une section active fonction de la direction, qui d'une part présente une durée de vie élevée, et d'autre part est peu sensible aux tolérances de fabrication. Conformément à l'invention, ce but est atteint grâce au fait qu'un second disque de recouvrement limite le mouvement de soulèvement du disque de soupape antiretour dans une direction d'action opposée par rapport au premier disque de recouvrement. Grâce à cette mesure avantageuse, il est possible d'améliorer considérablement la durée de vie du disque de soupape anti-retour. Indépendamment de la pression de fonctionnement instantanée, il s'établit une position d'ouverture maximale et la position de fermeture, qui est soutenue par les deux disques de recouvrement. Selon une autre configuration avantageuse de 35 l'invention, le premier disque de recouvrement s'appuie sur le corps de soupape d'amortissement, par une surface 2863333 4 d'appui située radialement à l'intérieur et respectivement une surface d'appui située radialement à l'extérieur relativement au système de canaux de passage. A ceci est lié l'avantage suivant, à savoir qu'il ne s'établit entre le corps de soupape d'amortissement et le premier disque de recouvrement, pas d'interstices d'aucune sorte, qui se superposent à l'action de la section d'ouverture primaire. Selon une caractéristique avantageuse, le second disque de recouvrement est formé par une rondelle-ressort conique. On réalise ainsi un équipement globalement simple et compact de la soupape d'amortissement, la rondelle-ressort conique assurant une courbe caractéristique de force d'amortissement dégressive de la soupape d'amortissement, également lorsque le premier disque de recouvrement est disposé entièrement à plat sur la soupape d'amortissement. Selon une autre configuration avantageuse, la rondelle-ressort conique présente au moins une ouverture de passage pour le fluide d'amortissement. Par ailleurs, il est préférentiellement prévu que le disque de soupape anti-retour soit monté axialement flottant et soit précontraint par la rondelle-ressort conique sur le premier disque de recouvrement. Le disque de soupape anti-retour doit uniquement effectuer le mouvement de soulèvement pour la section d'ouverture primaire. Lorsque le premier disque de recouvrement, qui effectue simultanément également la fonction d'un disque de soupape engendrant une force d'amortissement, se soulève du corps de soupape d'amortissement, alors le disque de soupape anti- retour peut effectuer de manière synchrone le mouvement de soulèvement, pratiquement sans contrainte. 2863333 5 Le disque de soupape anti-retour présente préférentiellement une zone de recouvrement qui peut se déformer de manière élastique par rapport à une surface de serrage du disque de soupape anti-retour. Entre la zone de recouvrement et la surface de serrage, sont avantageusement réalisées des découpes de dégagement qui augmentent l'élasticité du disque de soupape anti-retour pour une épaisseur de matériau comparativement importante. D'après un mode de réalisation, le disque de soupape anti-retour présente une surface de serrage située radialement à l'intérieur et une surface de serrage située radialement à l'extérieur par rapport à la zone de recouvrement. Le principe des découpes de dégagement est utilisé doublement pour ce disque de soupape antiretour, en vue d'obtenir les deux surfaces de serrage existant radialement par rapport à la zone de recouvrement, en combinaison avec les nervures élastiques relativement longues. Selon une autre configuration avantageuse de l'invention, la rondelleressort conique et la zone de recouvrement du disque de soupape antiretour forment une chambre annulaire, cette chambre annulaire présentant une liaison d'évacuation d'écoulement pour la sortie de l'écoulement de la soupape d'amortissement. Cela entraîne une tranquillisation de l'écoulement du fluide d'amortissement. Le disque de soupape anti-retour présente préférentiellement au moins une encoche qui forme la liaison d'évacuation d'écoulement. Ladite au moins une encoche est ici préférentiellement réalisée dans la zone de la surface de serrage, et contribue à améliorer l'élasticité du disque de soupape anti-retour. 2863333 6 Par ailleurs, le disque de soupape anti-retour est pourvu de languettes de centrage pour son propre positionnement par rapport à la soupape d'amortissement. Dans une première variante, le disque de soupape antiretour, pour une section d'ouverture primaire fermée, repose avec sa zone de recouvrement sur le disque de recouvrement. Pour empêcher un effet de collage pouvant éventuellement se produire dans certaines conditions entre le premier disque de recouvrement et le disque de soupape antiretour, dans la zone de recouvrement entre le premier disque de recouvrement et le disque de soupape anti- retour, est disposé un disque de précontrainte sur lequel s'appuie la zone de recouvrement, dans la position fermée du disque de soupape anti- retour. Un autre avantage essentiel de cette variante réside dans la présence d'un bord d'étanchéité en forme de ligne, qui garantit une fonction d'étanchéité fiable. L'invention va être décrite plus en détail dans la suite, au regard de la description des figures des dessins annexés à titre d'exemples non limitatifs, qui montrent: - la figure 1, une soupape d'amortissement selon une représentation en coupe, - les figures 2 et 3, une représentation de détail de la 30 soupape d'amortissement selon la figure 1, - les figures 4 et 5, une soupape d'amortissement comprenant un disque de serrage supplémentaire pour le disque de soupape anti-retour, - la figure 6, une vue en plan du premier disque de 35 recouvrement de la soupape d'amortissement selon les figures 1 à 5, 2863333 7 - les figures 7 à 9, différentes variantes pour un disque de soupape anti- retour, - les figures 10 et il, une représentation de détail d'une soupape d'amortissement selon la figure 1, avec une ouverture de passage à l'intérieur de la rondelle-ressort conique, - la figure 12, un disque de soupape anti-retour pour la soupape d'amortissement selon la figure 10. La figure 1 montre une représentation en coupe d'une soupape d'amortissement 1, notamment destinée à un amortisseur. Un corps de soupape d'amortissement 3 de la soupape d'amortissement, dispose d'un système de canaux de passage sous la forme de canaux 5, 7 s'étendant axialement, qui disposent d'une ouverture d'entrée 9, 11 s'étendant de manière oblique et conçus chacun respectivement pour une direction de passage de l'écoulement, puisque les ouvertures de sortie respectives 13, 15 qui débouchent dans un canal annulaire 17, 19 sont recouvertes par au moins un disque de soupape. Les canaux annulaires 17, 19 pour les ouvertures de sortie sont limités dans leur largeur par les ouvertures d'entrée des canaux d'étendue axiale pour l'autre direction respective d'écoulement de passage, mais les canaux annulaires sont toutefois réalisés entièrement périphériques. Comme on peut le constater au regard des ouvertures d'entrée 9, 11, la soupape d'amortissement 1 est traversée alternativement à partir de côtés opposés, par un fluide d'amortissement, par exemple de l'huile. Sur l'une des surfaces du corps de soupape d'amortissement est placé un premier disque de recouvrement 21 élastique, tel que celui représenté sous forme de pièce individuelle sur la figure 6. Le disque de recouvrement s'étend sur des surfaces d'appui 23, 25 2863333 8 du corps de soupape d'amortissement, situées radialement à l'intérieur et situées radialement à l'extérieur, relativement au système de canaux de passage, et dispose d'un certain nombre de sections 27 qui fonctionnellement correspondent à une section d'ouverture primaire dont l'action d'amortissement apparaît notamment pour des vitesses d'écoulement faibles du fluide d'amortissement. Le cercle primitif sur lequel sont disposées les sections individuelles, se trouve à l'intérieur de la zone du corps de soupape d'amortissement 3, déterminée par le canal annulaire 17. Sur ce premier disque de recouvrement 21 est placé un disque de soupape anti-retour 29 qui est monté axialement flottant. Un second disque de recouvrement 31 limite la course de soulèvement du disque de soupape antiretour dans une direction d'action opposée par rapport au premier disque de recouvrement 21. Le disque de soupape anti-retour 29 ne peut se déplacer axialement qu'entre les deux disques de recouvrement 21, 31. Le second disque de recouvrement 31 est formé par une rondelle-ressort conique, qui précontraint le disque de soupape anti-retour 29 sur le premier disque de recouvrement 21, et dont la course élastique est limitée par un disque de butée 33 rigide, relié de manière fixe au corps de soupape d'amortissement 3. Le disque de soupape anti-retour 29 dispose d'une surface de serrage 35 et d'une zone de recouvrement 37 qui peut se déformer de manière élastique par rapport à la surface de serrage 35. Sur les figures 7 à 9 sont représentées différentes variantes de réalisation. Pour assurer son propre positionnement, le disque de soupape anti-retour 29 est pourvu de languettes de centrage 39 situées radialement à l'intérieur et qui s'appuient contre un anneau de centrage 41 de la soupape d'amortissement. Les vues de détail des figures 2 et 3 laissent entrevoir que la rondelleressort conique 31 et la zone de recouvrement 37 du disque de soupape anti-retour 29 forment une chambre annulaire 43 qui détermine la course de soulèvement maximale de la zone de recouvrement 37 et présente une liaison d'évacuation d'écoulement pour l'écoulement de sortie de la soupape d'amortissement. La liaison d'évacuation d'écoulement est formée par au moins une encoche 45 qui est réalisée dans la zone de la surface de serrage. Dans le cas d'une arrivée d'écoulement sur le premier disque de recouvrement 21 avec une vitesse d'écoulement plus faible du fluide d'amortissement, le premier disque de recouvrement reste sur les surfaces d'appui 37 du corps de soupape d'amortissement, conformément à la figure 2. Le fluide d'amortissement parvient uniquement par l'intermédiaire des sections 27, sur la zone de recouvrement du disque de soupape anti-retour. La zone de recouvrement se soulève conformément à la figure 3, de son appui plan sur le premier disque de recouvrement 21, et vient s'appuyer, pour sa position de soulèvement maximal, sur le côté inférieur du second disque de recouvrement 31. A cette occasion, le fluide d'amortissement peut s'écouler hors de la soupape d'amortissement, en passant entre le disque de soupape anti-retour 29 et le second disque de recouvrement 31, par l'intermédiaire de l'encoche 45. Si la vitesse d'écoulement du fluide d'amortissement vient à augmenter, alors le premier disque de recouvrement 21 se soulève du corps de soupape d'amortissement, dans la zone de la surface d'appui 25 située radialement à l'extérieur, à l'encontre de la 2863333 10 force de précontrainte du second disque de recouvrement 31, à savoir la rondelle-ressort conique. Le disque de soupape anti-retour 29 peut pratiquement prendre une position plane, parce que les sections ne sont pratiquement plus actives dans ce domaine de vitesses d'écoulement. Dans le cas d'un écoulement de direction opposée conformément à la figure 2, le fluide d'amortissement peut certes, par l'intermédiaire des encoches 45 dans le disque de soupape anti-retour, pénétrer dans la chambre annulaire 43 entre le disque de soupape anti-retour et le second disque de recouvrement, mais la zone de recouvrement empêche toutefois la poursuite de l'écoulement à travers les sections 27 à l'intérieur du premier disque de recouvrement 21, de sorte que les sections, dont la somme forme la section d'ouverture primaire de la soupape d'amortissement, ne sont disponibles que pour une direction d'écoulement. Sur les figures 4 et 5 est représentée une variante de la soupape d'amortissement 1 des figures 2 et 3, pour laquelle un disque de précontrainte supplémentaire 47 est disposé entre le premier disque de recouvrement 21 et la zone de recouvrement 37 du disque de soupape antiretour 29, sur lequel s'appuie la zone de recouvrement. La zone de recouvrement est ainsi légèrement masquée par rapport à la surface de serrage 35, ce qui entraîne l'existence d'un contact sous forme de ligne entre le disque de précontrainte 47 et le disque de soupape antiretour 29. Le disque de précontrainte présente un diamètre plus faible que le premier disque de recouvrement, et est serré de manière axialement fixe avec le premier disque de recouvrement par l'intermédiaire du disque de butée 33, de sorte qu'il ne peut pas se produire de fuites par-delà le disque de 2863333 11 soupape anti-retour. Même lorsque le premier disque de recouvrement, pour des vitesses d'écoulement plus grandes, se soulève de la surface d'appui 25 située radialement à l'extérieur, il n'apparaît pas de contrainte plus importante à l'intérieur du disque de soupape antiretour, et c'est plutôt l'effet inverse qui se produit, parce que la surface de serrage 35 est alors soulevée au niveau de la zone de recouvrement 37, et la précontrainte de la zone de recouvrement sur le disque de précontrainte diminue. Sur la figure 7, le disque de soupape anti-retour 29 des figures 1 à 5, est représenté en tant que pièce constitutive individuelle. Le disque de soupape anti- retour est réalisé sous forme de disque plan et dispose d'une ouverture centrale 49 comprenant les languettes de centrage 39 pour son propre positionnement par rapport au corps de soupape d'amortissement. Il s'y raccorde une surface annulaire fermée qui représente la zone de 26 recouvrement 37. Au bord extérieur du disque de soupape anti-retour ont été réalisées les encoches 45, qui forment ainsi un certain nombre de surfaces de serrage 35 individuelles en forme de segments. La figure 8 constitue une variante de la figure 7, pour laquelle l'encoche 45 présente un contour en forme de T, ce qui engendre une nervure de raccordement étroite 51 entre les surfaces de serrage individuelles 35 et la zone de recouvrement 37. Le disque de soupape anti-retour 29 selon la figure 9 dispose de deux découpes de dégagement 53, 55 chacune en forme de demi-cercle, réalisées décalées l'une par rapport à l'autre, ce qui engendre des nervures élastiques 57 entre les surfaces de serrage individuelles 35 et la zone de recouvrement 37, qui 2863333 12 offrent une élasticité particulièrement élevée et ainsi des forces de précontrainte favorables par rapport à la course de soulèvement pouvant être obtenue. Le choix du disque de soupape anti-retour 29 selon les figures 7 à 9, que l'on utilise, résulte de l'espace d'implantation radial pour le corps de soupape d'amortissement. Les figures 10 et il montrent une représentation de détail d'une variante de la soupape d'amortissement 1 de la figure 1. On a prévu ici des ouvertures de passage 31d pour un meilleur débit du fluide d'amortissement à travers la rondelle-ressort conique. Par ailleurs, cette soupape d'amortissement renferme un disque de soupape anti-retour 29 conforme à la figure 12, selon le principe de la figure 9, toutefois avec des découpes de dégagement 53, 55 en forme de demi-cercle, qui délimitent également des nervures élastiques 57, de sorte que, par rapport à la zone de recouvrement 37, sont formées une surface de serrage 35i située radialement à l'intérieur et une surface de serrage 35a située radialement à l'extérieur, qui sont reliées chacune par l'intermédiaire des nervures élastiques 57, à la zone de recouvrement, de sorte que la zone de recouvrement 37, lorsqu'elle est soumise à un écoulement, peut se soulever environ parallèlement au premier disque de recouvrement 21 en libérant ainsi les sections 27. Sur la figure 10 est représentée la position de fonctionnement fermée. Le fluide d'amortissement s'écoule entre la rondelle-ressort conique 31 et le disque de butée 33, à travers l'ouverture de passage 31d et tombe sur la zone de recouvrement 37 qui ferme la section 27 à l'intérieur du premier disque de recouvrement 21. Sur la figure 11, la soupape d'amortissement 1 de la figure 10, est représentée pour le cas d'écoulement du 2863333 13 fluide d'amortissement, de direction opposée, à travers la section 27, la zone de recouvrement 37 ayant atteint sa position de soulèvement maximal sur le côté inférieur de la rondelle-ressort conique 31. Le fluide d'amortissement peut s'écouler hors de la soupape d'amortissement par l'intermédiaire de l'ouverture de passage 31d à l'intérieur de la rondelle-ressort conique. Comparativement aux encoches 45, l'on dispose ainsi d'une section sensiblement plus grande qui est indépendante de l'état d'aplatissement élastique de la rondelle-ressort conique 31. 14 REVENDICATIONS 1. Soupape d'amortissement comprenant un corps de soupape d'amortissement (3) présentant un système de canaux de passage (5, 7) qui est recouvert au moins sur un côté de sortie, par un certain nombre de disques de soupape, un disque de soupape anti-retour (29) libérant une section d'ouverture primaire (27) dans une direction d'écoulement d'un fluide d'amortissement et la fermant dans l'autre direction d'écoulement de l'écoulement de fluide d'amortissement, et un disque de recouvrement (21, 31), doté d'au moins une section qui peut être commandée par le disque de soupape anti-retour (29), limitant le mouvement de soulèvement du disque de soupape anti-retour (29), caractérisée en ce qu'un second disque de recouvrement (31) limite le mouvement de soulèvement du disque de soupape anti-retour (29) dans une direction d'action opposée par rapport au premier disque de recouvrement (21). 2. Soupape d'amortissement selon la revendication 1, caractérisée en ce que le premier disque de recouvrement (21) s'appuie sur le corps de soupape d'amortissement (3), par une surface d'appui {23) située radialement à l'intérieur et respectivement une surface d'appui (25) située radialement à l'extérieur relativement au système de canaux de passage (5, 7)- 3. Soupape d'amortissement selon la revendication 1, 30 caractérisée en ce que le second disque de recouvrement (31) est formé par une rondelle- ressort conique. 4. Soupape d'amortissement selon la revendication 3, caractérisée en ce que la rondelle-ressort conique (31) présente au moins une ouverture de passage (31d) pour le fluide d'amortissement. 5. Soupape d'amortissement selon la revendication 3 ou 5 4, caractérisée en ce que le disque de soupape anti-retour (29) est monté axialement flottant et est précontraint par la rondelle-ressort conique (31) sur le premier disque de recouvrement (29). 6. Soupape d'amortissement selon la revendication 5, caractérisée en ce que le disque de soupape anti-retour (29) présente une zone de recouvrement (37) qui peut se déformer de manière élastique par rapport à une surface de serrage (35) du disque de soupape anti-retour (29). 7. Soupape d'amortissement selon la revendication 6, caractérisée en ce que le disque de soupape anti-retour (29) présente une surface de serrage (35i) située radialement à l'intérieur et une surface de serrage (35a) située radialement à l'extérieur par rapport à la zone de recouvrement (37). 8. Soupape d'amortissement selon la revendication 3, caractérisée en ce que la rondelle-ressort conique (31) et la zone de recouvrement (37) du disque de soupape anti-retour (29) forment une chambre annulaire (43), cette chambre annulaire (43) présentant une liaison d'évacuation d'écoulement pour la sortie de l'écoulement de la soupape d'amortissement (1). 9. Soupape d'amortissement selon la revendication 8, caractérisée en ce que le disque de soupape anti-retour (29) présente au moins une encoche (45) qui forme la liaison d'évacuation d'écoulement. 2863333 16 10. Soupape d'amortissement selon la revendication 9, caractérisée en ce que ladite au moins une encoche (45) est réalisée dans la zone de la surface de serrage (35). 11. Soupape d'amortissement selon la revendication 1, caractérisée en ce que le disque de soupape anti-retour (29) est pourvu de languettes de centrage (39) pour son propre positionnement par rapport à la soupape d'amortissement(1). 12. Soupape d'amortissement selon la revendication 6, caractérisée en ce que le disque de soupape anti-retour (29), pour une section d'ouverture primaire (27) fermée, repose avec sa zone de recouvrement (37) sur le disque de recouvrement (21). 13. Soupape d'amortissement selon la revendication 6, caractérisée en ce qu'entre le premier disque de recouvrement (21) et le disque de soupape anti-retour (29), dans la zone de recouvrement (37), est disposé un disque de précontrainte (47) sur lequel s'appuie la zone de recouvrement (37) dans la position fermée du disque de soupape anti-retour (29).