Brevet FR2480382A1 — publié le 19811016

L'invention se rapporte à un amortisseur comprenant un cylindre dans lequel est disposé un piston séparateur pouvant se déplacer li- brement en mouvement alternatif et qui divise le cylindre en deux chambres de travail, plus précisément en une chambre destinée à con- tenir un milieu gazeux et une autre chambre destinée à contenir un milieu liquide, le piston séparateur agencé dans le cylindre pré- sentant au moins une gorge annulaire destinée à recevoir une ou plu- sieurs bagues d'étanchéité et/ou de guidage en matière plastique. Les amortisseurs qui sont fréquemment utilisés sur les véhicu- les sont fixés, d'une part, dans la région proche de l'ace de roue et, d'autre part, au châssis du véhicule. Etant donné que la majeure partie de la masse d'un amortisseur se trouve sur la partie de cet amortisseur qui est fixée à l'axe de roue, la réduction de cas mas- ses non suspendues sur les véhicules revêt une importance considéra- ble, d'autant plus que, par exzemple dans le cas des véhicules auto- mobiles, une diminution des masses non suspendues n'entraîne pas seu- lement une diminution de la consommation de combustible mais égale- ment un meilleur confort de suspension. Compte tenu de ces besoins, il y a donc un intérêt particuliè- rement grand à utiliser des amortisseurs relativement légers et ca- pables de rester entièrement efficaces pendant une longue durée. Toutefois, jusqu'à présent, l'utilisation d'amortisseurs com- prenant un cylindre en aluminium se heurtait à des procédés de fa- brication de ces cylindres qui étaient coûteux pour la production en série parce que, normalement, ces cylindres doivent être munis d'une couche séparatrice ou de glissement pour empêcher la formation de rayures sur la paroi du cylindre et, éventuellement, dans la cas de l'utilisation de pistons séparateurs métalliques, pour éviter le sou- dage de la paroi sur le piston par frottement. Pour des raisons d'économie de poids et de place, on utilise des pistons séparateurs qui sont relativement courts comparativement à leur diamètre. Il est également connu d'utiliser des bagues d'étan- chéité et/ou des segments racleurs. Après des études approfondies des causes qui déterminent l'usu- re des internes des cylindres, on a constaté que les pistons sépara- teurs guidés dans les cylindres et qui peuvent se déplacer alterna- tivement dains les deux sens tendent à s'incliner et, de cette façon, à frotter:ur la paroi du cylindre avec un contact métal sur métal qui provoque une uú,re. Dans mun cylinire en alliage d'aluminium, un contact métal sur métal entre le piston séparateur et la paroi du cylindre qui résul- te d'une inclinaison du piston provoque, par affinité, des domma- ges qui affectent principalement la surface de la paroi du cylindre et, par voie de consequence, les bagues d'étanchéité du piston. La raison qui entraîne l'inclinaison, génératrice d'usure, du piston séparateur, est essentiellement à rechercher dans le mode de cons- truction de ce piston. De l'usure, il résulte une détérioration du fonctionnement par passage du gaz d'une chambre à l'autre. L'invention a pour but de créer un amortisseur qui possède une grande longévité et avec lequel les inconvénients qui affectent les amortisseurs du Senre précité connus dans la technique antérieure soient supprimés. Suivant l'invention, ce problème est résolu par le montage d'une sécurité qui s'oppose à l'entrée en contact entre le piston sépara- teuâ, et la paroi du cylindre. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention serntt mieux compris à la lecture de la desciption qui va suivre d'un exem- ple de réalisation et en se référant aux dessins annexés, sur lesquels, la figure 1 est une vue partielle et en coupe du cylindre de pression de l'amortisseur, sur laquelle l'amortisseur se trouve à l'état chargé; la figure 2 est une rue partielle et en coupe du cylindre de pression de l'amortisseur, sur laquelle l'amortisseur se trouve à l'état déchargé; la figare 3 montre un exemple de réalisation d'un piston sépa- rateur dans un état brut de fabrication la figure 4 montre un piston séparateur suivant le premier exemple de réalisation, mais à l'état définitivement terminé. Suivant les figures 1 et 2, l'amortisseur 10 comprend un cy- lindre 12 relié d'une façon non représentée à l'axe de roue d'un vé- hicule et une tige de piston 14 reliée au châssis de ce véhicule. A la tige de piston 14 est relié d'une façon connue un pis- ton 16 qui est muni de clapets de fermeture ou de laminage, non re- présentés, qui travaillent dans un sens ou dans les deux sens. Entre le fond 18 du cylindre 12 et le piston travaillant 16 est prévu un piston séparateur 20 qui peut se déplacer librement dans les deux sens à l'intérieur du cylindre 12 et qui divise le cylindre 12 en deux chambres de travail 22 et 24, plus précisément, en une chambre 22 destinée à contenir un milieu gazeux et une autre chambre 24 des- tinée à contenir un milieu liquide. Suivant l'exemple de réalisation d'un piston séparateur 20 qui est représenté sur les figures 3 et 4, on a tout d'abord fabri- qué, comme on l'a représenté sur la figure 3, une ébauche 26, cnns- titué par une pièce extrudée, fondue sous pression ou frittée, de manière à permettre de se dispenser de l'usinage par enlèveoe nt de copeaux qui, autrement, est habituelle pour la fabrication de tels pistons. L'ébauche 26 présente sur sa périphérie extérieure une sail- lie annulaire 28 présentant des surfaces 32 et 34 qui s'étendent per- pendiculairement à l'axe longitudinal 30 de l'ébauche, ainsi que deux évidements 36 et 38 en forme de cuvette, situés respectivement aux deux extrémités, qui sont séparés l'un de l'autre par une cloison et limités à la périphérie par des parois annulaires 42 et 44 res- pectivement. Dans une autre phase du travail de la fabrication du piston séparateur 20, on emmanche ure bague 48 ou 50 en matière plastique sur la paroi annulaire correspondante 42 ou 44, suffisamment loin pour que la bague s'appuie contre la surface correspondante 32 ou 34 de la saillie 28 de l'ébauche 26. Après avoir emmanché les deux bagues 48 et 50 qui forment la sécurité 46, on procède à la fixa- tion de ces bagues sur le piston par un procédé approprié, connu en soi, de déformations des parois annulaires 42 et 44, par exemple, un procédé d'épanouissement, de compression ou de refoulement, sous l'effet duquel il ce forme aux deux extrémités extérieures du pis- ton séparateur 20 des gorges annulaires 52 et 54 respectivement. le diamètre extérieur du piston séparateur 20 et le diamètre intérieur du cylindre 12 d'une part, la profondeur des gorges annu- laires 52 et 54 et la hauteur de section des bagues de matière plas- tiques 48 et 50, d'autre part, sont calculés de manière que, à l'état monté du piston séparateur 20 dans le cylindra 12, seules les deux bagues de matière plastique 48 et 50 soient en contact sur toute leur surface avec la surface interne 56 du cylindre 12 tandis que, au contraire, la surface circonférencielle 58 du piston séparateur â0 reste toujours à une distance prédéterminée de la surface inter- ne 56 du cylindre dans toute les positions de service. Les deux bagues 48 et 50 peuvent être d'une configuration telle que l'une de cos bagues exerce une fonction de guidage et l'au- tre une fonction d'étanchéité. Toutefois, on peut également utiliser deux bagues d'étanchéité qui servent en même temps au guidage du piston séparateur. Pour l'étanchéité, on utilise de préférence une bague torique tandis que la bague 48 qui sert pour le guidage du piston est divi- zée par une fente et présente avantageusement une section rectangu- laire ou carré. Comme matière pour les bagues d'étanchéité ou de gui- -dage, on utilise de préférence le polytérafluoroéthylène. L'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation d'un piston séparateur qui est représenté sur les figures 2 et 3. Par exem- ple, il est également possible de fabriquer un piston séparateur com- portant une seule gorge annulaire, de la façon décrite plus haut, si cela est souhaitable. Bien entendu, diverses modifications pourront être apportées par l'homme de l'art au dispositif qui vient d'être décrit unique- ment à titre d'exemple non limitatif sans pour cela sortir du cadre de l'invention. RE V E N D I CA T I ON S 1. Amortisseur comprenant un cylindre dans lequel est dis- posé un piston séparateur pouvant se d6placer librement en mouve- ment alternatif et qui divise le cylindre en deux chambres de tra- vail, plus précisément en une chambre destinée A contenir un mi- lieu gazeux et une autre chambre destinée A contenir un milieu li- quide, le piston séparateur agencé dans le cylindre présentant au moins une gorge annulaire destinée à recevoir une, ou plusieurs bagues d'étanchéité et/ou de guidage en matière plastique, carac- térisé par le montage d'une sécurité (46) qui empêche le piston sé- parateur (20) d'entrer en contact avec la paroi (56) du cylindre (12). 2. Amortisseur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la sécurité (46) servant à empêcher le piston séparateur (20) d'entrer en contact avec la paroi (56) du cylindre est eons- tituée par des gorges armnnulaires 52, 54) prévues respectivement aux extérmités extérieures du piston séparateur et dans chacune desquel- les est logée une bague d'étanchéité ou de guidage (48, 50). 3o Amortisseur suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la bague d'étanchéité ou de guidage (48, 50) qui forme la partie constitutive de la sécurité (46) est composée de la matière appelée polytètrafluoroéthylène. 4. Amortisseur suivant la revendication 3, caractérisé en ce que la bague d'étanchéité (48) possède une section ronde. 5. Amortisseur suivant la revendication 3, caractérisé en ce que la bague de guidage (50) possède une section carréeou réec- tangulaire. 6. Amortisseur suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on utilise un piston séparateur (20) fabriqué par un procédé en trois phases, les phases du procédé comprenant: (a) la fabrica- tion d'une ébauche (26); (b) la pose de bague5d'étanchéité ou de guidage (48 et 50) sur l'ébauche; et (c) la formation d'une ou plusieurs gorges annulaires (54 et/ou 56) sur le piston (20). 7. Amortisseur suivant la revendication 6, caractérisé en que l'ébauche (26) a été fabriquézsous la forme d'une pièce extru- dée. 8. Amortisseur suivsnt la revendication 6, caractérisé en ce que l'ébauche (26) a 6té fabriqua sous la forme fonderie sous pression. 9. Amortisseur suivant la revendication 6, ce que l'ébauche (26) a 6t4 fabrique& sous la forme tée. d'une pièce de caractérisé en d'une pièce frit_ 10. JAmortissnur suivant la revendication 6, caractérisé en ce que l'ébauche (26) présente sur sa p6riphérie extérieure une saillie annulaire (28) présentant des surfaces (32 et 34) qui s'éten- dent perpendiculairement à l'axe longitudinal (30) de l'ébauche ain- si que, à ses deux extrémités, deux évidements (36, 38) en forme de cuvette, qui sont séparés l'un de l'autre par une cloison (40) et sont limités à la périphérie par des parois annulaires (42 et 44 respectivement).