Brevet FR2429917A1 — publié le 19800125

Certains dispositifs de commande hydraulique, par exemple ceux utilisés pour assurer le freinage d'un véhicule, comportent un piston dont une portion est montée coulissante dans l'alésage d'un cylindre alors que sa portion restante fait saillie par rapport au cylindre et peut exercer sur un organe extérieur une poussée fonction de la pression dans le cylindre, avec un déplacement treks faible du piston, un joint élastique interposé entre le cylindre et le piston assurant d'une part l'étanchéité et d'autre part un effet de rappel lors de la chute de la pression dans le cylindre. Du fait de la présence du joint d'étanchéité, l'alésage du cylindre n'est pas lubrifié dans sa partie située à l'extérieur du joint. Sous l'effet d'une corrosion des pieces en présence ou par suite de l'introduction d'un corps étranger entre le piston et le cylindre, il peut se produire un frottement qui empoche le joint de rappeler le piston dans sa position initiale ou tout au moins limite ce rappel. On a proposé de guider le piston,dans sa partie non lubrifiée située à l'extérieur du joint, par une bague logée dans un dégagement du cylindre, réalisée en une matière résistant à llusure et a la corrosion, et présentant un faible coefficient de frottement. Cette bague assure, en outre, une étanchéité de ltextérieur vers l'intérieur et empoche en particulier l'introduction de corps étrangers entre le piston et le cylindre. Nais la matière de la bague a en général un coefficient de dilatation à la chaleur qui est important. Lors d'un échauffement, la dilatation de la bague provoque un rétrécissement de son alésage, ce qui risque de produire un serrage excessif du piston et de l'empocher d'effectuer sa course de rappel sous l'action du joint d'étanchéité. La présente invention, due à la collaboration de M. Jacques REDEMPT, a pour objet un dispositif de commande hydraulique du type ci-dessus qui est perfectionné de manière à assurer une constance de rappel du piston, même en cas d'échauffement ou de orrosion. Le dispositif de commande selon l'invention est caractéri La Figure 2 est une vue en coupe axiale d'un mode de réalisation pratique; La Figure 3 est une vue semblable à la Figure 2, le piston ayant coulissé par rapport au cylindre; Les Figures 4 à 6 montrent en coupe axiale les détails de trois autres modes de réalisation pratique. A la Figure 1, on voit en 1 un piston qui est monté coulissant dans l'alésage 2 d'un cylindre 3. L'une des extrémités du piston délimite dans le cylindre une chambre 4 contenant un liquide sous une pression variable; son autre extrémité fait saillie par rapport au cylindre et peut exercer sur un organe extérieur ou corps 5 une poussée qui est fonction de la pression dans la chambre 4, le déplacement r du piston étant normalement extrêmement faible. Le piston 1 est guidé par sa portion intérieure la dans l'alésage 2, et l'étanchéité entre piston et cylindre est assurée par un joint annulaire 6. Lorsque le piston s'est déplacé vers l'extérieur par suite d'une augmentation de pression dans la chambre 4 et que la pression baisse ensuite, le joint qui s'était déformé du fait de son adhérence sur le piston exerce sur celui-ci une force de rappel qui le ramène dans sa position initiale. Le piston 1 est également guidé dans le cylindre 3 par une bague 7 logée dans un dégagement 8 du cylindre 3, qui est plus éloigné de la chambre 4 que le joint 6. Cette bague est montée avec un léger serrage sur le piston 1. La bague 7 est montée dans le dégagement 8 avec un jeu radial a juste suffisant pour permettre son déplacement axial avec le piston 1 lors du rappel de ce dernier par le joint 6. I1 est également prévu un jeu axial b au moins égal à la course de rappel r de l'ensemble formé par le piston 1 et la bague 7. Les figures 2 et 3 montrent un mode de réalisation pratique du dispositif de la Figure 1. La bague 7 est en une matière plastique présentant un faible coefficient de frottement et résistant bien à l'usure et à la corrosion et comporte, à sa périphérie, un bourrelet annulaire 7a logé dans une gorge annulaire Sa ménagée dans la paroi cylindrique du dégagement 8; Le rayon de la gorge sé en ce que la bague est logée dans le dégagement du cylindre avec un jeu radial suffisant pour lui permettre de coulisser librement dans le cylindre1 quelles que soient les conditions thermiques d'utilisation, et avec un jeu ou liberté de coulissement axial au moins égal à la course de rappel du piston sous l'action du joint élastique d'étanchéité, tandis que la bague est ajustée sans jeu sur le piston. Dans ces conditions, lorsque le piston se déplace, il en trame la bague qui revient ensuite à sa position de départ lorsque le piston recule. I1 n'y a donc normalement pas de déplacement du piston par rapport à la bague. L'ajustement de la bague et du piston est réalisé avec un léger serrage; celui-ci augmente lors d'une élévation de température, mais ceci est sans inconvénient du fait de l'absence de déplacement de la bague par rapport au piston. Ce n'est que dans certaines circonstances, par exemple lors du montage et du démontage du piston, ou lors d'un rattrapage de jeu provoqué par l'usure de garnitures de friction si le dispositif est utilisé pour assurer un freinage, que le piston se déplaçant d'une distance supérieure à sa course normale est amené à coulisser dans la bague. Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, la bague comporte à sa périphérie une partie bombée engagée avec les jeux voulus dans une gorge du cylindre. Dans un autre mode de réalisation de l'invention, la bague comporte une lèvre disposée dans un logement débouchant dans le dégagement du cylindre, cette lèvre étant en appui contre une face transversale de ce logement et, au repos, dirigée obliquement vers llextérieur. La bague peut comporter une lèvre d'étanchéité au contact de la paroi cylindrique du dégagement. On a décrit ci-après, à titre d'exemple non limitatif, divers modes de réalisation du dispositif selon l'invention avec référence au dessin annexé dans lequel La Figure 1 est une vue en coupe axiale schématique du dispositif; est légèrement supérieur à celui du bourrelet 7a. Celui-ci est engagé dans la gorge 8a par déformation élastique de la bague lors de son montage dans le cylindre avant mise en place du piston. Lorsque la pression dans la chambre 4 augmente, le piston 1 se déplace vers l'extérieur en entrainant la bague 7. En temps normal, il atteint le corps 5 sur lequel il exerce alors une poussée, avant que le bourrelet 7a ait lui-m8me rencontré la paroi de la gorge 8a. Ce n'est que dans certains cas, par exemple lors d'un rattrapage de jeu provoqué par l'usure de garnitures de friction s'il s'agit du piston de commande d'un frein, que le bourrelet renZ contre la gorge, comme le montre la figure 3; à partir de ce moment, le piston coulisse avec frottement dans la bague 7 qui est immobilisée. Lors du rel chement de la pression de liquide, le joint 6 ramène l'ensemble piston 1 et bague 7 en position de repos. Dans la pratique, le recul du piston est inférieur à la course possible du bourrelet 7a dans la gorge 8a de sorte que la bague 7 coulisse uniquement dans le dégagement 8 et non pas sur le piston 1. Lors d'un échauffement, la bague 7 se dilate et son serrage sur le piston 1 est légèrement augmenté. Mais ceci est sans incon- vénient puisque, en fonctionnement normal, la bague ne se déplace pas par rapport au piston; lors d'un rattrapage de jeu entre le piston 1 et le corps 5, il suffit d'exercer dans la chambre 4 une pression suffisante pour vaincre le surcroit de frottement de coulissement entre ce piston et la bague 7. Le diamètre extérieur de la bague augmente, ce qui réduit le jeu a; mais il ne se produit pas de serrage susceptible de nuire au coulissement de la bague 7 dans le dégagement 8. Dans le mode de réalisation de la Figure 4, la bague 7 comporte à la périphérie de sa face tournée vers l'extérieur une lèvre d'étanchéité 7b, qui est en contact- avec la paroi cylindrique du dégagement 8 et qui, lorsque la bague n'est pas logée dans le cylindre, a la forme représentée en traits interrompus. Par son élasticité cette bague assure un contact glissant contre la partie cylindrique intérieure du dégagement 8 tout en procurant par son frottement une résistance au déplacement de l'ensemble bague 7 piston 1, qui est inférieure à la résistance au coulissement de la bague sur le piston. Dans le mode de réalisation de la Figure 5, le bourrelet 7a et la gorge 8a sont supprimés et la bague 7 comporte une lèvre 7c qui est disposée dans un logement annulaire 8b débouchant dans le dégagement 8 et est en appui contre une face transversale 8c de ce logement. Au repos, la lèvre 7c est dirigée obliquement vers l'extérieur, comme le montre le dessin, et assure l'étanchéité par son contact avec la paroi 8c. La déformation de la lèvre 7c engendre une résistance au déplacement de l'ensemble bague 7 - piston 1 qui est inférieure à la résistance au coulissement de la bague sur le piston.Par suite, lorsque le piston 1 se déplace vers l'ex- térieur, il entrain la bague 7 dont la lèvre 7c glisse contre la paroi 8c et se déforme jusqu'à ce que sa face extérieure soit dans le prolongement de la tranche 7d de la bague 7, comme indiqué en traits interrompus au dessin. La bague 7 présente ainsi par rapport au dégagement 8 un jeu ou une liberté de coulissement axial d qui est au moins égal à la course de rappel du piston 1. Dans le mode de réalisation de la Figure 6, la bague 7 est agencée comme à la Figure 5, c'est-à-dire qu'elle comporte la lèvre 7c en appui contre la face transversale 8c du logement 8E, mais est munie, en outre, de la lèvre d'étanchéité 7b. I1 va de soi que la présente invention ne doit pas autre considérée comme limitée aux modes de réalisation décrits et représentés, mais en couvre, au contraire, toutes les variantes. C'est ainsi, par exemple, que le joint 6 pourrait ètre logé dans une gorge du piston et non dans une gorge du cylindre, REVENDICATIONS 1. - Dispositif de commande hydraulique comportant un piston dont une portion est montée coulissante dans l'alésage d'un cylindre alors que sa portion restante fait saillie par rapport au cylindre et peut exercer sur un organe une poussée fonction de la pression dans le cylindre, avec un déplacement faible du piston, un joint élastique interposé entre le cylindre et le piston assurant d'une part l'étanchéité et d'autre part un effet de rappel lors de la chute de la pression dans le cylindre, une bague de guidage du piston étant montée dans un dégagement du cylindre, à l'extérieur du joint élastique d'étanchéité, caractérisé en ce que la bague est logée dans le dégagement du cylindre avec un jeu radial suffisant pour lui permettre de coulisser librement dans ce cylindre, quelles que soient les conditions thermiques d'utilisation, et avec un jeu ou une liberté de coulissement axial au moins égal à la course de rappel du piston sous l'action du joint élastique d'étanchéité, la bague étant ajustée sans jeu sur le piston. 2. - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la bague comporte à sa périphérie une partie bombée engagée avec les jeux voulus dans une gorge du cylindre. 3. - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la bague comporte une lèvre disposée dans un logement débouchant dans le dégagement du cylindre, cette lèvre étant en appui contre une face transversale de ce logement et, au repos, dirigée obliquement vers l'extérieur. 4. - Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la bague comporte une lèvre d'étanchéité au contact de la paroi cylindrique du dégagement.