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.Amortisseurs de vibrations et de chocs pour automobiles ( Trois dessins )
La présente invention est relative à des perfectionne- ments aux amortisseurs de vibrations et de chocs pour les ressorts des automobiles ou autres véhicules;ces amortisseurs comprennent en général deux organes coulissant l'un par rapport à l'autre et disposés suivant un certain angle avec l'hori- zontale ,l'un des organes étant constitué par un guide ou un cylindre contenant un liquide ou un fluide,et Vautre organe par un piston,ou organe coulissant;l'un des organes est fixé au châssis du véhicule,l'autre au ressort.
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Conformément à l' invention,l'amotisseur de vibrations et de chose se compose d'un cylindre agissant comme organe de coulissement et de guidage, et contenant un liquide ou un
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fluide et d'autre part d'un piston creux ou plongeur agissant également comme organe de coulissement et de guidage, l'un des organes étant fixés au ressort du véhicule et l'autre au châssis du véhicule; l'amortisseur comporte également un piston de moindre diamètre relié par une tige au cylindre ou au piston plongeur, une soupape destinée à établir la communication entre le cylindre et l'intérieur du piston creux et un dispositif poux maintenir normalement la soupape formée.
Si on le désire, la tige de petit piston peut être fixée au plongeur,
Il est préférable de monter la soupape sur une tige fixée par une extrémité à l'une des extrémités creuses du cylindre, l'autre extrémité de la tige fait saillie et est munie d'un ressort tendant à appliquer la soupape sur un siège à l'ex- trémité intérieure ou dans certains cas,extérieure du cylindre.
Il est préférable de faire la Pige du petit piston,cresue et percée sur le coté au voisinage de l'extrémité fixée à l'extrémité fermée du cylindre et son extrémité extérieure puverte est munie d'un piston monté dans le piston creux ou plongeur.
Le cylindre peut être muni d'un presse-étoupe, d'un joint en cuir embouti ou d'un organe analogue qui traverse la tige creuse du piston, Si on emploie un presse-étoupe, on peut laisser un espace ou un matelas d'air entre le presse-étoupe et l'extrémité extérieure du piston creux. Le piston creux ou plongeur peut être muni d'une ou plusieurs pattes d'araignées pour le graissage,les dites pattes d'araignées allant de l'extrémité intérieure du piston au voisinage de son extrémité extérieure suivant une trajectoire sinueuse et revenant en ligne droite ou en ligne sinueuse parune rainure ou conduit jusqu'à l'extrémité intérieure du piston ou à son voisinage.
Si on emploie un conduit de retour,on a avantage à le munir d'une soupape de retenue laissant passer le liquide dans l'extrémité fermée du cylindre.Le piston creux ou sa soupape,
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ou le siège de cette soupape sont pourrais, de préférence, de un ou plusieurs petits trous ou d'autres dispositifs permettant de laisser le liquide revenir à l'extrémité fermée du cylindre lorsque la soupape estfermée.
Il est préférable de faire la tige de piston plongeur creuse et munie à son extrémité qui sort du cylindre, d'un orifice de remplissage fermé par un bouchon ou un chapeau et servant à charger l'a- mortisseur au liquide. Le piston creux du plongeur ou le bouchon sont Munis d'un petit trou d'air convenable, ce dernier étant pourvu, si on le désire, d'un filtre pour empêcher 1' entrée de corpsétrangers.
Pour que l'invention soit bien comprise, on la décrira en se reportant aux dessins annexes dans lesquels :
La figure 1 est une coupe longitudinale d'un mode de construction de l'amortisseur des ressorts des roues arrières.
La figure 2 est une vue semblable d'une variante,
La figure 3 est une coupe longitudinale de certains organes représentés sur la figure 2,mais à plus grande échelle.
La figure 4 est une coupe transversale suivant la ligne IV-IV de la figure 3.
La figure 5 est une coupe transversale à plus grande échelle, suivant la ligne V - V de la figure 2.
La figure 6 est une coupe longitudinale d'un mode de cons- truction convenant pour l'application aux ressorts des roues avant ou directrices.
La figure? est une élévation à plus grande échelle montrant 1' application de l'invention aux rescorts avant et arrière.
Se repoctant à la figure 1 on voit que l'amortisseur se com@ose d'un cylindre a fixé à un angle de , par exemple, 40 sur l'horizontale, à l'extrémité, ou au voisinage de 1' extrémité libre d'un ressort b et muni de deux pattes ou organes de fixation c recourbés en secteur circulaire de manière à embrasser le cylindre, et reliées ensemble par un ou plusieurs boulons d.
Dans la présente construction on n'a
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représente qu'un seul organe de fixation c. on empêche le déplacement desorganes dans la direction de l'axe du cylindre ..9:. par le -noyen de deux nervures saillantes ¯± en for<ne d'anneaux ou de portions d'anneau::.Ledit cylindrée est fermé à son
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extrémité inférieure et ;1Uni';;, son extrémité supérieure d'un presr:e-6tou:pe Oi.i.,â::..î'u<J il est ',J'i.,s'':Alii',;':L.1 '.¯Jlv3 :',:i.t? percé jf et d'un cuir embouti . On peut !1¯.1G si on le ü,.¯Wîß::, supprimer le cuir embouti ±¯.
Un piston creux ou plongeur h, muni d'une tige creuse i est ;:lOnt dans' le cylindre ¯a et l'extrait;; libre de la tige du piston i cet fixée par un axe à la main le du châssis de la voiture. Près Ee son Jïi;ï"¯ai. .-'. extérieure, la tige creuser du piston est munie d'un orifice de 1'C1':11)li ssage 1.. fermé par un capuchon vis ia permettant do remplir partiellement le cylindre d'huile,de glycérine ou d'un autre liquide convenable; ce capuchon doit être muni d'un petit trou ou d'un orifice,si la chambre d'air au-dessus de l'huile est relativement petite.
Généralement le cylindre .!1. et le
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piston cre1.lX 11 sont remplis d.'hui1e,1::.. tie du piston creux est remplie d'air; une masse d'air n formant matelas ou tampon est laissée entre l'extrémité extérieure du piston creux h et le cuir embouti ou le bouchon (s'il n'y a pas de cuiram- bouti)ou le presse étoupe(s'il y en a un).Si on le désire,on peut disposer un orifice muni d'une soupape de retenue dans la tige i du piston creux,ou dans le piston creux b, pour permettre à l'huile qui pourrait s'échapper autour du piston
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h entre lui et le cylindre ¯a.,
de revenir dann l'intérieur de la tige jL.Dans ce cas, la soupape o peut Stre une soupape a bille,contenue dans une enveloppe taraudée et filetée, et
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rappelée sur son siège par un ressort antagoniste maintenu en position par un bouchon fendu et perforé r. Sur le couvercle
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un capuchon s qui ferme la partie inférieure du cylindre l!: se trouve montée une tige creuse jt. munie d'une ou plusieurs
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perforations latérales ¯u.L'extrémité intérieure du piston creux h est pourvue d'un trou central par lequel passe la tige .
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et le rebord annulaire du trou y forme le siège d'une soupape.
L'extrémité extérieure ou supérieure de la tige creuse porte un petit piston @ muni sur sa circonférence de segments ou d'une garniture x farinant un joint relativement et anche avec l'intérieur du piston creux h et de telle manière que ce der- nier serve de cylindre au petit @ piston w Si on le désire, le petit piston peut avoir un jeu relativement grand ou être -mini d'un petit trou ou orifice désigne y.
Une soupape z percée en son centre est montée folle sur la tige t au-dessus du siège de soupape précité.Elle peut coulisser sur la tige creuse t : un faible ressort antagoniste
2 qui entoure la tige et qui s'appuie à une extrémité sur le piston w, et à l'autre extrémité sur la soupape z tend à maintenir la soupape sur son siège.La soupape peut fuir quelque peu ou on peut percer un petit trou 3 sur le coté du siège de la soupape, ou dans la soupape = elle-même.
Le piston creux est muni pour le graissage,suivant la manière connue, d'une ou plusieurs rainures annulaires ou d'une ou plusieurs rainures en pattes d'araignées allant de l'extrémité inférieure jusqu'à par exemple, 1 cm de son extrémité supérieure;si on le désire, cette rainure peut descendre en ligne droite jusqu'au bord inférieur ou elle peut être reliée à ce bord par un canal ayant une petite soupape de retenue à son extrémité inférieure, mais ceci n'est pas essentiel.
L'extrémité de la tige i qui sort du cylindre est rectiligne et la liaison pivotante 4 entre le châssis et le ressort du véhicule b peut se trouver, soit sur le châssis, comme représenté,soit sur le ressort.Le couvercle s est muni de façon convenable d'un trou taraudé pour la vidange, lequel est fermé par un petit bouchon fileté 5.
Le fonctionnement est le suivant : lorsque le ressort Jb. fléchit par suite d'un choc sur la route, la tige creuse t (qui est rigidement fixée au couvercle s du cylindre) est ramenée vers le haut avec le cylindre',se déplaçant, par exemple, d'un centiraètre sans rencontrer beaucoup de résistance; par cette action, le liquide-est comprimé dans la chambre
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d'huile, ou au fond du cylindrée occasionnant l'ouverture de la soupape z ce qui laisse l'huile sous pression s'échapper du cylindre et après avoir traversé la soupape A parvenir dans l'intérieur du cylindre creux h., entre la soupape et le petit piston w;
de même ce mouvement occasionne 1'échappe- ment de l'huile par les petits trous u dans la tige creuse = établissant ainsi une communication limitée entre 1' extrémité intérieure du cylindre a et la partie de l'intérieur du piston creux h située au-dessus du petit piston w.
Le piston creux h continuant à se déplacer dans le cylin- dre a déplacera lhuile; l'huile étant pratiquement incom- pressible forme un matelas,mais de plus elle s'échappe de l'autre côté du piston w. Tout le surplus de l' huile sous pression s'échappe du cylindre â par la tige creuse t dans la chambre fermée dans le piston creux h au-dessus du petit piston w où il y a déjà une certaine quantité d'huile, Mais dans cette chambre supérieure, l'huile est aussi comprimée d'une certaine quantité, puis que le piston w s'est déplacé vers l'extrémité supérieure du piston creux Illa tige du piston i étant creuse,et sa plus grande partie étant remplie d'air qui est compressible,
le surplus d'huile peut facilement se loger grâce à la compression de l'air dans la tige creuse du piston.
Peu importe qu'un peu d'huile puisse fuir par la garniture x du petit piston w s'il y a une petite lumière ou un canal dans le petit piston,ou si ce dernier possède un jeu notable dans le piston creux h, l'air qui se rassemblerait ou pénétre- rait dans la chambre centrale du cylindre a entre le petit piston y et la soupape z puisse retourner dans la tige creusé i du piston.
Lorsque le ressort b du véhicule se détend et ramène en ar- rière le cylindre a, toute l'huile nécessaire pour remplir le vide partiel produit dans la partie inférieure ou chambre du cylindre,revient par la tige creuse t et les trous u dans la chambre inférieure du cylindre , et il se produit
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les actions suivantes :
La soupape z se ferme et la plus grande partie de l'huile est maintenant emprisonnée dans l'amortisseur d'huile ou chambre centrale fermée par l'espace entre le petit piston w et la soupape z; le seul moyen qu'ait l'huile pour retourner dans la chambre inférieure du cylindre a est de passer par les petits trous u de la tige creuse t ou par le petit trou
3, s'il y en a un,retardant ainsi le retour du piston creux h., ce qui absorbe le coup de raquette et empêche une descente trop rapide du ressort b.
Le vide partiel produit à l'extré- mité inférieure du cylindre,par l'aspiration du piston creux 11 lorsque le cylindre redescend à sa position initiale,aspire l'huile des chambre supérieure et centrale vers la chambre inférieure du cylindre a Ces alternances de pression et d'aspiration de l'huile maintiennent le piston ou organe cou- lissant h, bien graissé, et empêchant l'huile de fuir par l'extrémité supérieure du piston creux.
Puisqu'il n'y a pas de fuites d'huile possibles,la quantité qu'on a versée initialement doit suffire pour de longs mois, sans surveillance;
Ce dispositif agit contre le dérapage et s'ajuste lui-même automatiquement au poids des personnes qui montent dans la voiture ou en descendent.
Le mode de construction représenté dans la figure 2 com- prend un cylindre 11, monté sous un angle d'environ 45 sur l'horizontale et muni d'une ou plusieurs patte 12 servant à articuler le cylindre aux ressorts du véhicule 13. Ledit cylindre 11 est muni à une extrémité d'un couvercle 14, dans lequel est fixé rigidement une extrémité d'une petite tige creuse de piston 15,dont l'autre extrémité porte un petit piston 16.
La petite tige creuse de piston 15 est également munie,près de son extrémité intérieure,d'un trou ovale ou allongé 17 (voir aussi la vue de détail à plus grande échelle figure-5) et près de son extrémité d'un second trou 18, celui-ci rond, (voir aussi les vues en coupe à plus grande @
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échelle figures 3 et 4). L'extrémité de la petite tige de piston 15 (figure 2) fait saillie au-dessus du petit piston 16 et est quelque peu recourbée;
on peut aussi disposer un tube courbé 19 ou un pronlongement courbé , au petit piston 16 ou à la tige 15 pour permettre la libre communication entre une extrémité et l'autre, A l'intérieur de la tige de piston 15 est monté un tube de réglage 20 qui peut tourner et qui porte un trou ovale ou allongé 21 (voir aussi figure 5); de trou occupe une partie plus grande de la circonférence du tube 20 qui ne le fait le trou ovale 17 dans la tige de piston 15.
Le tube 20 est aussi muni d'un second trou conique 22 (voir aussi figures 3 et 4) disposé pour obtenir une surface plus ou moins considérable en coïncidence avec le trou 13 percé dans la tige 15, selon que l'on tourne le tube 20 dans un sens ou dans l'autre avant de la fixer dans la tige du piston; mais, en raison de la largeur supplémentaire du trou 22 dans le tube 20,ce dernier peut être réglé en tournant d'un certain angle sans qu'on aveugle pour cela le trou ou ouverture 13 percé dans la tige 15.
Pour permettre ce réglage le tube 20 est convenablement muni d'une tête à oreilles ou d'une manette 22, au moyen de laquelle on peut faire tourner le tube 20 dans la tige creuse 15.Le tube 20 est fermé à son extrémité inférieure et ouvert à son extrémité supérieure et est vissé dans la tige 15 ou dans le couvercle 14,ou est fixé par tout autre moyen qui rende possible sa rotation d'un petit angle sans mouvement longitudinal appréciable. Le tube peut être fixé au moyen d'un filetage extérieur et muni d'un écrou de bloquage 24.
On peut disposer une garniture pour assurer l'étan- chéité dujoint entre le tube 20 et le couvercle 14, et empê- cher la fuite de .L'huile dont le cylindre 11 est presque rempli, Dans le cylindre coulisse un plongeur ou piston creux 25 muni à l'une de ses extrémités d'une tige ou organe saillant 2@ qui est percé suivant son axe et porte un filetage à son extrémité extérieure. Il peut ainsi être fixé par un ecrou 27 dans un trou ménagé à l'extrémité de la main de châssis 28. Si
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on le désire,on peut onterposer une rondelle grower 29 entre l'écrou et la main.
Le trou central 30 de la tige 26 est con- venablement fermé par un bouchon fileté 30 ou un organe analogue,muni de préférence d'une lumière destinée à assurer la communication entre l'intérieur du piston creux 25 et l'atmosphère. Le bouchon creux a encore pour but de permettre de remplir l'amortisseur d'huile aprèsavoir retiré le bouchon ,et d'empêcher l'entrée des poussières ,de la pluie ou de l'eau dans le piston creux et le cylindre.Le cylindre est convenablement muni à son extrémité supérieure d'un rebord portant une rainure annulaire 31 et le piston creux est semblablement muni d'un rebord portant une rainure annulaire 32. Ces rainures sont destinées à retenir les extrémités d'un manchon de matière flexible (non représenté)
de manière à empêcher la poussière et les corps étrangers de se déposer sur la surface extérieure du piston creux. L'extrémité infé- rieure du piston creux 25 est munie d'un anneau 33 formant un rebod saillant vers l'intérieur, que traverse librement la tige 15. Cet anneau ou couronne 33 constitue un siège de soupape et peut aussi êter muni d'un petit trou 34 qui s'ajoute au petit trou 18 dans la tige 15 du piston ou le remplace. Un disque percé 35 est monté fou sur la tige 15 et un ressort antagoniste 36 maintient normalement la soupape 35 sur son siège 33.
Le fonctionnement est le suivant :
Lorsque le ressort fléchit et ainsi s'allonge, par exemple, d'un centimètre, par suite d'un choc sur la route, le cylindre 11 ainsi que la petite tige de piston 15 et le petit piston 16, sont soulevés librement, par exemple d'un centimètre et demi, sans rencontrer de résistance; le liquide dans la chambre inférieure du cylindre est comprimé,ce qui provoque l'ouverture de la soupape 35; le liquide tel que l'huile peut ainsi s'échapper de la dite chambre à la chambre intermédiaire entre le piston 16 et le disque percé 33 formant le siège de la soupape; et, en outre une certaine quantité
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d'huile passe par le trou 17.monte dans la tige de piston creuse 15 et s'écoule dans la chambre supérieure au-dessus du petit piston 16.
Ce dernier pousse l'huile vers le haut en raison de sa montée et comprime l'air formant un matelas au sommet du piston creux, Par le fait que la surface intérieure du piston creux est moindre que celle du cylindre,la pression tend à augmenter dans le cylindre creux,mais cet effet est plus ou moins neutralisé en raison de l'existence du trou de fuite 34 ou du fait que la tige creuse 15 du piston, permet un écoulement partiel de l'huile de la chambre inférieure à la chambre intermédiaire par le trou 22 et à la chambre supé- rieure par le tuyau courbé 19.
Lorsque le ressort 13 se détend,sa longueur effective se racourcit,le ressort tend à ramener le cylindre 11 à sa posi- tion normale,la soupape 35 reste fermée et toute l'huile nécessaire pour remplir le vide forme aans la chambre infé- rieure du cylindre est aspirée lentement dans la chambre supérieure par le tuyau courbé 19, la tige creuse 15 du piston et le tour 17, et aussi dans la chamore centrale ou intermé- diaire par le trou de fuite 34, si la chambre inférieure en porte un.
La figure 6 représente un amortisseur de vibrations et de chocs dont la soupape est disposée pour établir la communication entre les chamores intermédiaire et supérieure au lieu de ne l'établir, Somme dans le cas des figures .1- et 2, qu'entre la chambre intermédiaire et la chambre inférieure;
cet amortisseur convient pour les ressorts des roues avant ou directrices.Le cylindre 41 est muni de pattes 42,43 et 44 et il est fixé pat des boulons 45 à une ferrure 46 qui, à son tour,est boulonnée ou fixée d'une façon quelconque sur le châssis 47. Le cylindre 41 est fermé à son extrémité inférieure par un pouchon percé 48 dans lequel est rigidement fxé une petite tige creuse 49 filetée à son extrémité inférieure et portant fixé sur elle,vers le milieu de sa longueur,un petit piston 50 qui est taraudé de manière à se visser sur la tige
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oreuse qui est aussi muni d'un écrou de oloquage 51, Le piston
50 peut $ tre fixé à la tige 49 de toute autre manière,pourvu que sa position sur la tige soit déterminée.
La tige 49 est percée en 52 et 53 de manière à former à by-pass pour l'huile ou le liquide entre les chambres inférieure et intermédiaire 54 et 55 ; 56 se trouve la chambre supérieure. La chambre inférieure 54 est formée partie par le cylindre 4i et partie par le piston creux ou plongeur 57 et la chambre supérieure 56 est dans la partie supérieure du piston creux. Ce dernier porte fixé sur lui un siège ae soupape 58 ; une soupape 59 montée folle sur la tige du piston creux,es)- maintenue sur son siège par un ressort 60 s'appuyant à une extrémité sur la soupape
59 et à l'autre sur le petit piston 50. La tige creuse 49 dépsse dans la chambre supérieure 56 et est convenablement munie à sa partie supérieure d'un disque ou écrou 61 d'un diamètre semblable et inférieur à celui du piston creux.
Le disque en emprisonnant un volume plus ou moins considérable de liquide,entre lui et la soupape,aide à l'ouverture de la soupape 59 ; quandle piston creux monte par suite de la flexion du ressort du véhicule 62 attaché à son extrémité arrière par un boulon 63 à des pattes 64 portées par le piston creux 57. L'ouverture de la soupape 59 permet au liquide de passer de la chambre supérieure 56 à la chambre intermédiaire 55 et aide à compenser le vide produit dans la chambre intermédiaire 55. La tige creuse 49 est maintenue en position dans le bouchon du cylindre 48 par un écrou de bloquage 65.
Pour régler la surface de l'orifice 52 dans la chambre intermédiaire, la tige creuse 49 est munie d'un tube intérieur tournant 66 fileté à sa partie supérieure et s'engageant dans un trou taraudé du disque percé 61,tandis que don extrémité inférieure vient s'appliquer sur l'extrémité amincie d'un bouchon 67 fixé par des rivets 63 et portant un collier 69 fixé par une vis noyée ;
l'extrémité inférieure et extérieure du bouchon porte un carré qui permet de le faire tourner avec une clef et un filetage de manière à recevoir un écrou de bloquage 70.Ce tube intérieur
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à une ouverture longitudinale 71 coïncidant avec l'ouverture circulaire 53 dans la tige creuse 49 et avec une ouverture conique 72 qui,présente après réglage,une surface plus ou moins grande en coïncidence avec l'ouverture circulaire 52 de la tige 49, et est disposée pour régler la surface qui sert au passage du -Liquide à -L'entrée ou à la àortie de la chambre 55.
L'extrémité supérieure du piston creux 57 porte fixées par un manchon 73 ou autrement,les pattes 64 destinées à supporter l'extrémité arrière du ressort de la voiture 62 et est fermée par un bouchon fileté 74 muni d'une toute petite lumière 75 permettant l'entrée de l'air dans la ehambre supérieure 56. Si on le désire,la soupape 59 et le petit piston 50,ou l'un des deux peut porter un petit trou pour laisser passer le liquide, ils peuvent avoir un jeu suffisant pour permettre une légère fuite de liquide, Pour remplir 1'amortisseur d'huile de glycérine ou d'un autre liquide convenable, on enlève le bouchon 74 ; niveau du liquide doit se trouver au-dessus du disque 61.
Le fonctionnement est le suivant :
Lorsque le ressort fléchit, il se raidit et s'allonge et puisqu'il est immobilisé pn longueur par sa partie antérieure, il se déplace vers l'arrière et fait sortir partiellement le piston creux 57 du cylindre 41; le volume de la chambre inter- médiaire 55 augmente donc,ce qui produit un vide partiel,et ouvre la soupape 59 contre l'action du ressort 60,de sorte que le liquide passe de la chambre supérieure 56 à la chambre in- termédiaire 55. Une certaine quantité de liquide chassée de la chambre supérieure passe aussi par la tige creuse 49 et l'ouverture 53 dans la chambre inférieure 54,ceci en raison du léger vide partiel produit dans ce dernierpar le mouvement ascendant du piston creux 57. Le résultat est,en tous cas, que la flexion du ressort 62 est freinée d'une certaine quantité.
Quand la descente du piston creux 57 dans le cylindre 41 commence par suite de la détente du ressort 62,la soupape 59 se ferme,le volume de la chambre intermédiaire 55 commence
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à décroître de même que celui ae .La chambre inférieure 54, et le liquide qui s'échappe lentement de la chambre intermé- diaire par l'orifice 52 et de la chambre inférieure par l'orifice 53,monte dans la tige creuse et se déverse dans la chambre supérieure 56 offrant ainsi une résistance appréciable à la détente au ressort 62.
La figure 7 montre des parties du châssis 76 d'une automobile munie d'amortisseurs de Vibrations et de chocs ; l'amortisseur placé sur le ressort 13 de la roue motrice et semblable à celui de la figure 2,est désigné par 25;l'amor- tisseur 41 du ressort 62 de la roue directrice est semblable à celui de la figure 6.