Brevet FR2470310A1 — publié le 19810529

La présente invention concerne un piston dont la position peut 9tre détectéee sans cntact et qui comporte un corps de piston, un joilt d'6tan;:6ité et un ainiant per- manent logé dans une orge de la face périphérique du corps, le joint d' tanchit6 présentant deux parties qui s'étendent radialement verEs '1intéricr à la manière de brides anvulaires et 1 'aimant permanent étant noyé dans le joint de telle façon qu'il est enserré entre les par- ties précitees, quli s'app!iquent contre ses faces en bout. Les pistons dG ce type coopèrent, grâce a l'aimant permanent qu-ils c mporent, avec un capteur situé à l'in- térieur ou à!'exterseur da cylindre. Ce capteur peut pro- duire un signal électrique lorsque le piston atteint une position déterminée dans Se cylindre et commander ainsi des soupapes qui commandent l'accès du fluide de travail aux chambres du cylindre situées de part et d'autre du piston, provoquant aisi l'inversion du mouvement de ce dernier. Dans les pistons connus de ce type, le joint d'6- tanchéité et l'aimant permanent sont montes comme des élé6- ments à part, qui doivent être manipulés séparément. Ceci est relativement compliqué. Le modèle d'utilit6 allemand NI 77 22 958 décrit par exemple un piston dans lequel 1' aimant permanent, conformé en bague divisée en deux, est monte d'une part dans une gorge du corps de piston fait d' une seule pièce et, d'autre part, dans une gorge d'un joint de type manchette placé sur la face périphérique du piston, de sorte que l'aimant se trouve emprisonn6 entre le corps de piston et la manchette. Les parties en forme de bride annulaire qui enserrent l'aimant en s'appliquant contre ses faces en bout se terminent à la périphérie du corps de piston. Dans cet agencement connu, l'étanchéité est toute- fois problématique, côt6 aimant, et, d'autre part, le ris- que d'usure prématurée du joint est considérable à cause du guidage médiocre du joint sur les côtés et de l'effet de "foulage" auquel il est par conséquent soumis pendant le va-et-vient du piston. 2 4703 10 La demande de brevet allemand DE-OS 21 63 840 dé- crit un piston dans lequel le corps de piston de forme an- nulaire monté sur la tige de piston est serré entre des parties en forme de bride annulaire du joint d'étanchéité, parties qui s'appliquent contre ses faces en bout. L'une de ces parties est coincée entre le corps de piston et un épaulement annulaire de la tige. Sur sa face éloignée de cet épaulement, le corps de piston est maintenu par un bord rabattu, a l'extrémité de la tige de piston. Ce piston ne comporte pas d'aimant permanent. Le guidage du joint sur les côtés et l'étanchéité au niveau de la tige de piston ne sont pas encore parfaits. L'invention a donc pour objet de réaliser un piston du mime type, mais dans lequel une étanchéité parfaite est assurée aussi à l'endroit de l'aimant sans renoncer à un coulissement facile et silencieux, et qui n'est soumis pra- tiquement à aucune usure, malgré un coût de fabrication mo- dique et une grande facilité de montage. A cet effet, dans le piston selon l'invention, les parties en forme de bride annulaire du joint d'étanchéité s'étendent jusque dans la gorge du corps de piston et ce dernier est formé de deux parties qui définissent entre elles la dite gorge, entre lesquelles sont serrées les parties en forme de bride annulaire et l'aimant permanent enserré par elles. L'agencement selon l'invention offre l'avantage que par suite du montage encastré de l'aimant dans le joint et de ce dernier dans le corps de piston, on obtient une étan- chéité parfaite, non seulement entre le piston et la paroi du cylindre, mais aussi à l'endroit de l'aimant, ainsi qu' une usure minime du joint, celui-ci étant guidé correcte- ment sur les côtés. L'aimant permanent peut être encastré dans le joint lors de la fabrication de celui-ci, par exem- ple par surmoulage; il peut aussi être enfoncé après coup dans la cavité définie entre les parties en forme de bride annulaire. De plus, le montage est extrêmement simplifié; il suffit en effet d'assembler l'aimant, le joint et les 2 4 703 10 deux pièces qui constituent le corps de piston et d'enfiler le tout sur la tige de piston. Selon une autre caractéristique de l'invention, les parties en forme de bride annulaire du joint d'étanchéité présentent chacune sur leur face tournée vers l'opposé de l'aimant permanent une rainure circulaire dans laquelle s' engage une saillie circulaire correspondantede la partie adjacente du corps de piston. Grâce à cette mesure, le joint et l'aimant permanent qui s'y trouve encastré sont maintenus encore plus solidement dans le corps de piston. Il est avantageux en outre d'interposer une rondel- le d'acier entre chaque partie en forme de bride annulaire et l'aimant permanent. Les avantages énumérés plus haut en sont encore améliorés. De toute façon, l'invention sera bien comprise à I' aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé, représentant, à titre d'exemples non limitatifs, trois formes d'exécution différentes de ce piston: Fig. 1 est une vue en coupe longitudinale partielle d'une première forme d'exécution du piston selon l'inven- tion; Fig. 2 et 3 sont des vues similaires à fig. 1 mais représentant deux autres formes d'exécution de ce piston. Dans la forme d'exécution représentée à la figure 1, un corps de piston fait de deux pièces ou bagues d'ap- pui 2, 1 est monté sur une tige de piston 1. Ces bagues 2, 1 présentent chacune sur leur face tournée vers l'au- tre bague un- évidement annulaire-, respectivement 4, 5, définissant ainsi entre eux une gorge. -Dans cette gorge est serré un ensemble constitué par un aimant permanent 6, flanqué de deux rondelles d'acier 7, 8, une de chaque cô- té, et par un joint d'étanchéité 9, conformé en joint à deux lèvres. Ce joint 9, qui, comme les bagues 2, 2, est avantageusement fait d'un élastomère, présentent deux par- ties en forme de bride annulaire 10, 11, qui s'étendent radialement vers l'intérieur et entre lesquelles est en- 2 4703 10 serré l'empilage de l'aimant 6 et des deux rondelles 7 et 8. Le joint 9 est avantageusement surmoulé, par injection ou compression, sur le dit empilage au moment de sa fabri- cation. Les parties en forme de bride 10, Il présentent chacune sur leur face annulaire tournée vers l'extérieur une rainure circulaire 12, dans laquelle s'engage une sail- lie complémentaire en forme de nervure circulaire 13 de la bague adjacente, établissant ainsi une liaison positive entre le joint et le corps de piston. L'ensemble constitué par le joint 9 et l'empilage 6, 7, 8 qui s'y trouve encas- tré est donc immobilisé solidement dans la gorge définie par les évidements annulaires 4, 5 des bagues 2, 3. La forme d'exécution représentée à la figure 2 cor- respond pour l'essentiel à celle qui vient d'être décrite en référence à la figure 1. Les mêmes pièces sont donc dé- signées par les mêmes références, augmentées de 100. La différence principale avec la forme d'exécution représentée à la figure 1 consiste en ce que l'empilage de l'aimant permanent 106 et des deux rondelles d'acier 107 et 108 est emboîté après coup dans la cavité du joint 109, lequel est moulé par compression ou par injection. A cet effet, les parties 110, 111 en forme de bride annulaire ont une moins grande largeur radiale que les parties 10, 11. Les évidements annulaires 104, 105 des bagues 102, 103 pré- sentent chacun un épaulement 113, ce qui donne à la gorge une section en gradins: l'empilage de l'aimant 106 et des deux rondelles 107 et 108 vient se loger dans la partie inférieure, plus étroite et qui s'étend de part et d'autre du milieu de la longueur de la gorge, tandis que dans la 3o partie supérieure, plus large, viennent se loger en plus les parties en forme de bride 110 et 111 du joint 109. La forme d'exécution représentée à la figure 3 est aussi fortement apparentée à celle décrite en référence à la figure 1. Les pièces analogues sont donc désignées par les mêmes références, mais augmentées de 200. Ici aussi, le joint 209 est surmoulé, par compression ou injection, sur l'empilage de l'aimant permanent 206 et des rondelles d'acier 207 et 208. Il est monté entre les bagues d'appui 202 et 203. Les parties en forme de bride 210 et 211 et les évidements annulaires 204 et 205 présentent des épaule- ments 212 et 213, respectivement, qui, comme les rainures 12 et les nervures 13 circulaires de la forme d'exécution représentée à la figure 1, coopèrent pour maintenir plus solidement la joint dans la gorge. Une bague de guidage 214 est noyée dans la face périphérique du joint 209, en regard de l'empilage de l'aimant et des rondelles. Cette bague 214 a un diamètre extérieur correspondant à l'alésa- ge du cylindre et elle est avantageusement faite d'une ma- tière thermoplastique. 2 4703 10 - REVENDICATIONS - 1.- Piston dont la position est détectable sans contact et qui comporte un corps de piston, un joint d'é- tanchéité et un aimant permanent logé dans une gorge de la face périphérique du corps, le joint d'étanchéité pré- sentant deux parties qui s'étendent radialement vers I' intérieur à la manière de brides annulaires et l'aimant permanent étant encastré dans le joint de telle façon qu' il est enserré entre les parties précitées, qui s'appli- quent contre ses faces en bout, caractérisé en ce que les parties en forme de bride annulaire (10,11; 110,111; 210, 211) du joint d'étanchéité (9; 109; 209) s'étendent jusque dans la gorge (4,5; 104,105; 204,205) du corps de piston et en ce que ce dernier est formé de deux pièces (2,3; 102,103; 202,203) qui définissent entre elles la dite gor- ge, entre lesquelles sont serrées les parties de joint en forme de bride annulaire et l'aimant permanent (6; 106; 206) enserré par ces parties. 2.- Piston selon la revendication 1, caractérisé en ce que les parties en forme de bride annulaire (10,11; 210,211) du joint d'étanchéité présentent chacune sur leur face tournée vers l'opposé de l'aimant permanent (6; 206) une rainure circulaire (12; 212), dans laquelle s'engage une saillie circulaire correspondante (1.3; 213) de la piè- ce adjacente (2,3; 202,203) du corps de piston. 3.- Piston selon la revendication 1 ou la revendi- cation 2, caractérisé en ce qu'une rondelle d'acier (7,8; 107,108; 207, 208) est interposée entre chaque partie en forme de bride annulaire (10, 11; 110,111; 210,211) et 1' aimant permanent (6; 106; 206).