Brevet FR2884890A1 — publié le 20061027

L'invention se rapporte à une soupape de réglage annulaire ainsi que, par ailleurs, à un amortisseur d'oscillations qui est équipé d'une telle soupape de réglage. Par l'état actuel de la technique, on sait communément influer sur le régime d'amortissement d'un amortisseur d'oscillations par l'intermédiaire de soupapes de réglage actionnées électriquement. Ainsi, on peut, par exemple, modifier le régime d'ouverture d'étranglements d'écoulement disposés entre chambres de travail d'un amortisseur d'oscillations en excitant des actionneurs appropriés. Habituellement, les actionneurs qui servent à cela sont disposés sur le piston ou sur la tige de piston. On en trouve notamment des exemples dans les documents DE 10232 213 Al, DE 198 22 448 C2, EP 0 397 702 Al, WO 97/31 197 Al, US 5 598 904 A ou US 5 551 541 A. En outre, on sait prévoir une soupape de réglage actionnée électriquement entre une chambre de travail et une chambre d'égalisation pour influer sur la force d'amortissement. Dans le document US 6 182 805 A, on décrit à ce propos une soupape de réglage qui est fixée latéralement sur le récipient extérieur d'un amortisseur à deux tubes. Mais, dans ce cas, la soupape de réglage est située loin du tube formant récipient. Enfin, par EP 1 355 081 Al, on a connaissance d'un amortisseur à deux tubes dans lequel la soupape de réglage est disposée dans une chambre d'égalisation qui entoure, à la manière d'un anneau, les chambres de travail. Le corps de soupape y est réalisé sous forme de solénoïde annulaire qui, en fonction de son alimentation en courant, bloque ou libère un conduit de décharge situé entre une chambre de travail et la chambre d'égalisation, et ce, en se déplaçant dans la direction axiale de l'amortisseur d'oscillations. La disposition du solénoïde annulaire dans la chambre d'égalisation se traduit par un diamètre d'amortisseur relativement grand. Dans ce contexte, l'objectif de l'invention est de créer une soupape de réglage robuste, simple et économique avec laquelle on peut modifier les forces d'amortissement dans un amortisseur d'oscillations. Cet objectif est atteint par une soupape de réglage conforme à l'invention comprenant: au moins deux induits en forme de segment d'anneau entourés de bobines et dont les extrémités sont dirigées les unes vers les autres, et ce, pour créer une force d'attraction ou de répulsion en fonction de l'excitation des bobines; au moins un corps de soupape qui prend appui, dans une direction radiale centrifuge, contre un induit en forme de segment d'anneau et qui, en outre, est appliqué contre un siège de soupape; ainsi que des éléments formant ressort qui exercent une force radiale centripète sur les induits en forme de segment d'anneau pour pousser l'au moins un corps de soupape avec une force de serrage contre le siège de soupape respectif. Si les bobines sont excitées de sorte que les extrémités des différents induits en forme de segment d'anneau s'attirent, il en résulte alors une augmentation de la force de serrage agissant sur le corps de soupape. Inversement, une répulsion mutuelle des induits en forme de segment d'anneau entraîne une réduction de la force de serrage. Dans un amortisseur d'oscillations dans lequel la soupape de réglage est disposée entre une chambre de travail et la chambre d'égalisation, ceci équivaut à une modification de la courbe caractéristique de l'amortisseur. Si, par exemple, la soupape s'ouvre même à des pressions faibles dans l'amortisseur, alors les pertes d'étranglement aux points d'étranglement dans l'amortisseur et, par conséquent, la force d'amortisseur diminuent. Au contraire, une force de serrage plus grande entraîne un régime d'amortissement plus ferme. Dans le cas des bobines sans courant, seuls les éléments formant ressort produisent la force de serrage. Par conséquent, si les bobines tombent en panne, la fonction principale de l'amortisseur est alors maintenue. Le système est ainsi résistant aux perturbations et insensible aux coupures de courant électrique. La soupape de réglage agit en outre comme protection contre les surcharges. De plus, la soupape de réglage conforme à l'invention se caractérise par une architecture robuste et simple. Elle permet de surcroît une utilisation optimale de l'espace de montage. Dans un amortisseur d'oscillations, celle-ci peut être montée de manière particulièrement compacte autour du tube formant récipient. La bonne accessibilité depuis l'extérieur permet un montage, un ajustage et un démontage particulièrement simples. Grâce à cette disposition, la sollicitation thermique reste relativement faible. D'autres avantages résident dans la simplicité de l'alimentation en puissance ainsi que dans la possibilité de mettre à disposition de grandes forces magnétiques qui permettent une excitation directe. En outre, grâce à la faible quantité de pièces, les chaînes de tolérance restent courtes. Dans le cadre de la fabrication en série, la solution conforme à l'invention permet par ailleurs d'avoir une proportion importante de pièces identiques à. celles des amortisseurs conventionnels. D'autres agencements avantageux de l'invention sont indiqués ci-dessous. Le ou les corps de soupape sont de préférence disposés radialement à l'intérieur des induits en forme de segment d'anneau et prennent appui radialement côté extérieur contre ceux-ci. Ce faisant, l'au moins un corps de soupape peut être réalisé, par exemple, sous forme de bille ou de bande élastique. Cependant, d'autres formes de corps de soupape sont également imaginables. Selon un autre agencement avantageux, les induits en forme de segment d'anneau comportent des poches servant à loger partiellement les corps de soupape, notamment des billes. On peut ainsi réduire la place nécessaire dans la direction radiale. Le ou les sièges de soupape sont de préférence prévus au niveau d'ouvertures radiales. Dans un amortisseur d'oscillations, on peut ainsi effectuer de manière particulièrement simple un raccordement de la soupape de réglage. Ce faisant, les sièges de soupape se trouvent de préférence au niveau de conduits de décharge situés entre une chambre de travail et une chambre d'égalisation de l'amortisseur d'oscillations. Dans ce cas, le ou les sièges de soupape pour le ou les corps de soupape peuvent, en outre, être prévus sur une paroi extérieure de tube- récipient de l'amortisseur d'oscillations et la soupape de réglage peut être reliée hydrauliquement à l'espace d'égalisation de l'amortisseur d'oscillations. Il est cependant également soupape de réglage annulaire du pour d'autres usages, par d'étranglement commandé entre les amortisseur monotubulaire. Comme on l'a déjà expliqué ci-dessus, la soupape de réglage est disposée, à la manière d'un anneau, autour d'une paroi extérieure de l'amortisseur d'oscillations, si bien que, en comparaison des solutions connues par le document US 6 182 805 A et par le document EP 1 355 081 Al, on obtient une forme de construction nettement plus compacte. Selon un autre agencement avantageux de l'invention, l'embouchure côté chambre de travail du conduit de décharge se trouve, selon le cas, audessus du point mort supérieur du piston ou au-dessous du point mort inférieur du piston. possible d'employer une type expliqué ci-dessus exemple comme point chambres de travail d'un D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement à la lecture de la description qui va suivre à titre d'exemple, lorsque prise en relation avec les dessins annexés, sur lesquels: la figure 1 la figure 2 10 la figure 3 réglage annulaire 1 qui va être décrite ci-après, à titre d'exemple, en liaison avec un amortisseur à deux tubes. La soupape de réglage 1 ne se limite cependant pas à une utilisation sur un tel amortisseur ou sur un amortisseur d'oscillations, mais au contraire elle peut être utilisée de manière générale dans des corps cylindriques, en tant que soupape agissant dans la direction radiale. L'amortisseur d'oscillations 2 représenté à la figure 1 comprend un récipient extérieur 3 ainsi qu'un cylindre intérieur 4 disposé dans celuici. Ce dernier est séparé par un piston, non représenté, en deux chambres de travail dont seule la chambre de travail supérieure 5 est montrée ici. Entre le récipient extérieur 3 et le cylindre intérieur 4 se trouve une chambre d'égalisation 6 qui est reliée à la chambre de travail inférieure, et ce, par l'intermédiaire d'une soupape qui n'est pas représentée non plus et qui est située, par exemple, dans le fond de l'amortisseur d'oscillation. En outre, la chambre d'égalisation 6 est ici fermée vers le haut par un élément d'étanchéité annulaire 7 qui est disposé entre la paroi intérieure du récipient extérieur 3 et la paroi extérieure du cylindre intérieur 4. Il peut être prévu, dans l'élément d'étanchéité 7, un canal Le mode est une coupe longitudinale d'une soupape de réglage annulaire selon l'invention installée sur un amortisseur à deux tubes; est une coupe de la soupape de réglage, transversalement à l'axe de l'amortisseur; et est une modification de la soupape de réglage. de réalisation représente une soupape de 8 servant de désaérage et/ou de retour. Le cylindre intérieur 4 est fermé vers le haut par un joint de tige de piston 9 qui prend appui également contre la paroi intérieure du récipient extérieur 3. La soupape de réglage 1 est fixée extérieurement sur le récipient extérieur 3, moyennant quoi elle entoure, à la manière d'un anneau, une section finale diminuée 11 du récipient extérieur 3. Elle est ici hydrauliquement intégrée dans des conduits de décharge 12 situés entre la chambre de travail supérieure 5 et la chambre d'égalisation 6 de l'amortisseur d'oscillations 2 afin de bloquer ceux-ci à la manière d'une soupape de retenue. Comme la figure 1 le montre, les conduits de décharge 12 comportent chacun une section s'étendant sensiblement radialement à partir de la chambre de travail supérieure 5. A cet effet, il est prévu, sur le récipient extérieur 3 et sur le cylindre intérieur 4, pour chaque conduit de décharge 12, deux forures mutuellement affleurantes, respectivement 13 et 14, qui sont reliées ensemble au moyen d'un conduit transversal 15 ménagé dans l'élément d'étanchéité 7 moyennant le franchissement de la chambre d'égalisation 6. Les embouchures côté chambre de travail des conduits de décharge 12 se trouvent au-dessus du point mort supérieur du piston. Si, en variante, la soupape de réglage est prévue entre la chambre de travail inférieure et la chambre d'égalisation, ces embouchures se trouvent alors au-dessous du point mort inférieur du piston. Les faces extérieures des forures 14 du récipient extérieur 3 sont réalisées sous forme de sièges de soupape 16 destinés aux corps de soupape 17 de la soupape de réglage 1. Comme la figure 2 le montre, la soupape de réglage 1 comprend en outre plusieurs induits 18 sous forme de segments d'anneau séparés. Les extrémités 19 des induits en forme de segment d'anneau 18 sont tournées les unes vers les autres. Dans le mode de réalisation représenté ici, il est prévu exactement deux induits en forme de segment d'anneau 18. Il est cependant également possible d'utiliser un plus grand nombre de segments d'anneau en tant qu'induits. Chaque induit en forme de segment d'anneau 18 est entouré d'au moins une bobine qui n'est pas représentée en détail ici. Un champ magnétique est produit dans chacun des induits en forme de segment d'anneau 18 en alimentant de manière appropriée les bobines en courant électrique. Cela a pour conséquence que, selon la polarité, les extrémités 19 des induits en forme de segment d'anneau 18 s'attirent ou se repoussent mutuellement. Dans une modification du mode de réalisation, un induit en forme de segment d'anneau peut, par exemple, être remplacé par un aimant permanent ayant une forme appropriée, lequel coopère, à chacune de ses extrémités, avec un induit en forme de segment d'anneau pouvant être excité et dont la polarité est réversible. Les induits en forme de segment d'anneau 18 en':ourant 20 le récipient extérieur 3 soutiennent les corps de soupape 17 dans la direction radiale centrifuge. La soupape de réglage 1 comprend, en outre, des éléments formant ressort 20 qui exercent une force radiale centripète sur les induits en forme de segment d'anneau 18 pour pousser les corps de soupape 18 avec une force de serrage contre leur siège de soupape respectif 16. Les corps de soupape 17, qui peuvent par exemple être réalisés sous forme de billes ou de bande élastique, sont disposés radialement à l'intérieur des induits en forme de segment d'anneau 18. Ce faisant, comme la figure 1 l'indique, les corps de soupape 17 peuvent être partiellement logés dans des poches 21 des induits en forme de segment d'anneau 18. Dans le cas des bobines sans courant, la fcrce de serrage de la soupape de réglage 1 n'est produite que par les éléments formant ressort 20 ou, en cas d'utilisation de segments d'anneau en aimant permanent, par ceux- ci. Cette force permet donc de définir une position médiane du régime d'amortissement ou du niveau de pression pour l'ouverture des corps de soupape 17. S'il faut diminuer la force d'amortisseur, les bobines sont alimentées de telle sorte que les induits en forme de segment d'anneau 18 se repoussent mutuellement. Une force opposée aux éléments formant ressort 20 est ainsi produite, laquelle diminue la force de serrage et, par conséquent, le niveau de pression pour soulever les corps de soupape 17. Si, inversement, i.L faut accroître la force d'amortisseur, une alimentation en courant des induits en forme de segment d'anneau 18 a lieu de telle sorte que ceux-ci s'attirent. Il en résulte une force de serrage supérieure et, par conséquent, un réglage de l'amortisseur plus ferme. Dans le mode de réalisation représenté ici, des organes de réglage 22 sont associés aux éléments formant ressort 20, organes avec lesquels la précontrainte peut être modifiée. Comme la figure 2 l'indique, les organes de réglage 22 peuvent être réalisés sous forme de boulons qui soutiennent les éléments formant ressort 20 et sont vissés, radialement, au boîtier 23 de la soupape de réglage 1. Cela permet un ajustage très simple de la position médiane de l'amortisseur d'oscillations du dehors. Dans le boîtier 23 de la soupape de réglage 1 il y a, en outre, un espace de pression dans lequel débouche la section sensiblement radiale des conduits de décharge 12. Cet espace de pression est relié hydrauliquemen. : à la chambre d'égalisation 6, par exemple par l'intermédiaire d'ouvertures appropriées 24 ménagées dans le récipient extérieur 3. Dans une modification du mode de réalisation qui est représentée à la figure 3, les corps de soupape 17' sont agencés de telle sorte que ceuxci s'étendent à l'intérieur de l'élément d'étanchéité 7' pour relier la chambre de travail supérieure 5' à la chambre d'égalisation 6' sans le détour par la soupape de réglage 1. Le conduit de cécharge 12' s'étend directement entre ces chambres à travers l'élément d'étanchéité 7' dans lequel il est prévu un siège de soupape approprié 16' pour bloquer ou ouvrir le conduit 12'. En variante, le corps de soupape peut également être placé complètement à l'intérieur de l'élément d'étanchéité. Dans ce cas, un organe d'actionnement approprié qui transmet la force de serrage est alors prévu sur les induits en forme de segment d'anneau. Bien que l'invention ait été particulièrement montrée et décrite en se référant à un mode de réalisation préféré de celle-ci, il sera compris aisément par les personnes expérimentées dans cette technique que des modifications dans la forme et dans des détails peuvent être effectuées sans sortir de l'esprit ni du domaine de l'invention. LISTE DES REFERENCES 1 soupape de réglage 2 amortisseur d'oscillations 3 récipient extérieur 4 cylindre intérieur chambre de travail supérieure 6 chambre d'égalisation 7 élément d'étanchéité 8 canal 9 joint de tige de piston 11 section finale 12 conduit de décharge 13 forure 14 forure section radiale 16 siège de soupape 17 corps de soupape 18 induit en forme de segment d'anneau 19 extrémité élément formant ressort 21 poche 22 boulon 23 boîtier 24 ouverture REVENDICATIONS 1. Soupape de réglage annulaire, caractérisée en ce qu'elle comprend: - au moins un induit en forme de segment d'anneau (18) entouré de bobines et au moins un autre induit en forme de segment d'anneau (18) qui, soit est entouré d'une ou plusieurs bobines, soit est réalisé sous forme d'aimant permanent, les extrémités (19) des induits (18) étant dirigées les unes vers les autres pour créer, en fonction de l'excitation des bobines, une force d'attraction ou de répulsion; - au moins un corps de soupape (17) qui prend appui, dans la direction radiale centrifuge, contre un induit en forme de segment d'anneau (18) et qui, en outre, s'applique contre un siège de soupape (16) ; ainsi que - des éléments formant ressort (20) qui exercent une force radiale centripète sur les induits en forme de segment soupape soupape 2. d'anneau (18) pour pousser l'au moins un corps de (17) avec une force de serrage contre le siège de respectif (16). Soupape de réglage annulaire selon la revendication 1, caractérisée en ce que, dans le cas des bobines sans courant, la force de serrage est produite par les éléments formant ressort (20). 3. Soupape de réglage annulaire selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le ou les corps de soupape (17) sont disposés radialement à l'intérieur des induits en forme de segment d'anneau (18) et prennent appui radialement côté extérieur contre ceux-ci. 4. Soupape de réglage annulaire selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que l'au moins un corps de soupape (17) est réalisé sous forme de bille. 5. Soupape de réglage annulaire selon la revendication 4, caractérisée en ce que les induits en forme de segment d'anneau (18) comportent des poches (21) servant à loger partiellement les billes. 6. Soupape de réglage annulaire selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que l'au moins un corps de soupape (17) est réalisé sous forme de bande. 7. Soupape de réglage annulaire selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce qu'il est prévu un siège de soupape (16) au niveau d'une ouverture radiale. 8. Amortisseur d'oscillations comportant deux chambres de travail séparées par un piston et une chambre d'égalisation, dans lequel une chambre de travail est reliée à la chambre d'égalisation par l'intermédiaire d'au moins un conduit de décharge (12), caractérisé en ce qu'il est prévu, sur l'amortisseur d'oscillations, une soupape de réglage (1) selon l'une des revendications 1 à 7 dont le corps de soupape (17) bloque un conduit de décharge (12). 9. Amortisseur d'oscillations selon la revendication 8, caractérisé en ce que la soupape de réglage;1) est disposée, à la manière d'un anneau, autour d'une paroi extérieure de l'amortisseur d'oscillations. 10. Amortisseur d'oscillations selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que l'embouchure côté chambre de travail du conduit de décharge (12) est disposée, selon le cas, au-dessus du point mort supérieur du piston ou au-dessous du point mort inférieur du piston. 11. Amortisseur d'oscillations selon l'une des revendications 8 10, caractérisé en ce que le ou les sièges de soupape (16) pour le ou les corps de soupape (17) sont prévus sur une paroi extérieure du tuberécipient de l'amortisseur d'oscillations et en ce que la soupape de réglage est reliée hydrauliquement à l'espace d'égalisation (6) de l'amortisseur d'oscillations. 12. Amortisseur d'oscillations selon l'une des revendications 8 à 10, caractérisé en ce que le siège de soupape (16') se trouve dans la chambre de travail.