Brevet FR2585099A1 — publié le 19870123

La présente invention se rapporte à un disposi- tif comportant un piston se déplaçant dans une enveloppe cylindrique, qui établit une communication entre ses deux côtés et qui présente, à proximité de sa tige de piston, un élément faisant axialement saillie audelà de sa section d'étanchéité et dans laquelle est ménagée un perçage reliant ses faces intérieure et extérieure. Dans un dispositif connu de ce genre, formant un ressort à gaz, on a prévu, dans la saillie axiale du piston, un dispositif pour étancher l'intervalle entre le corps de soupape et le poussoir qui le porte, d'une part, et le piston, d'autre part, et un dispositif de butée est également prévu pour limiter la course de la tige de piston à l'intérieur de la tige d'actionnement (DD-PS 207 410). Dans un système de leviers à ressort connu, l'une des parties de celui-ci s'avance dans l'extrémité tubulaire de l'autre au moyen d'un tourillon et deux bagues, enfilées librement, sont pressées contre des butées par un ressort hélicoïdal interposé, de telle manière que les chocs sont, dans les deux directions, absorbés par le ressort. Le logement du ressort est rempli avec un lubrifiant et à cette fin on a prévu, en direction des deux parties du système de leviers, dans les bagues de butée du ressort, des canaux de forme spéciale qui freinent les mouvements du lubrifiant sous l'impulsion des chocs. (DE-PS 849 044). La présente invention s'est fixé pour but d'amé- liorer le guidage et le centrage du piston, en évitant les frottements à sec. Ce but est atteint par l'invention en ce que l'élément saillant présente une section de guidage coopérant avec l'enveloppe cylindrique, entre celle-ci et la section de guidage étant prévu un élément d'espacement présentant le perçage, et sur le pourtour extérieur de la section de guidage est prévu, au moins, -un point de liaison étranglé reliant ses deux faces frontales, au voisinage duquel la section de guidage s'écarte de sa forme circulaire en direction de l'axe central. Cet élément de guidage supplé- mentaire, espace de la section d'étanchéité, du piston assure le guidage de celui-ci à l'intérieur de l'enveloppe cylindri- que du dispositif en s'opposant au desaxage du piston. La section d'étanchéité pourrait être relativement courte dans le sens axial. Un meilleur centrage du piston est assuré par la circulation turbulente du fluide sous pression entre l'une des faces frontales de la section de guidage du piston et l'autre pendant les déplacements du piston à l'intérieur de l'enveloppe cylindrique, ce qui améliore considérablement la lubrification et évite les frottements à sec entre les parois de l'enveloppe et la section de guidage. D'autres caractéristiques et avantages de l'in- vention ressortiront de la description qui va suivre. Sur le dessin est représenté, en tant qu'exemple de réalisation de l'invention, un ressort pneumatique blo- cable. Sur le dessin: La figure 1 est une coupe longitudinale de celui- ci; et, La figure 2 est une vue en coupe à plus grande échelle d'un détail de la figure 1. Le ressort à gaz 1 représenté comprend une enve- loppe cylindrique 2 dont les deux extrémités sont fermées respectivement au moyen d'un élément d'étanchéité 3 ou 4. Dans l'enveloppe cylindrique 2 se déplace un piston creux 5 (figure 2), comprenant une section d'étanchéité 6, un élément d'espacement 7 et une section de guidage 8. Dans le piston 5 est vissée une tige creuse 9 que traverse une tige d'actionnement 10. La tige d'actionnement 10 présente, à son extrémité voisine de l'élément d'étanchéité 4, un cône d'obturation 11. Entre le piston 5 et l'élément d'étan- chéité 4 est interposé un piston-séparateur 12. L'étanchéité de l'intervalle entre l'enveloppe 2, d'une part, et les éléments d'étanchéité 3, 4 et le piston-séparateur 12, d'autre part, est réalisée au moyen de joints annulaires. Un joint annulaire assure aussi l'étanchéité entre la tige de piston 9 et l'élément d'étanchéité 3. La sectiQn d'étanchéité 6 du piston 5 comporte un joint annulaire 13 qui étanche l'in- tervalle compris entre le piston 5 et l'enveloppe cylindri- que 2. L'étanchéité entre la tige de piston 9 et le piston 5 est réalisée au moyen d'une bague 14. Le piston 5 représenté sur la figure 2 présente, à sa section d'étanchéité 6, une gorge 16 ayant essentiel- lement une forme semi-circulaire. Trois canaux radiaux, dont seul le canal 17 a été représenté, traversent le fond de la gorge 16. La gorge 16 est prévue pour recevoir une bague d'étanchéité afin de former ainsi un clapet ou une valve s'ouvrant vers l'extérieur. Entre les deux gorges et 16 a été ménagée une ouverture constituant un point d'étranglement s'évasant vers l'extérieur référencé 18 qui permet au fluide sous pression de circuler dans les deux sens. L'élément 8 est guidé dans l'enveloppe cylindrique 2 avec un léger jeu. Dans sa face extérieure a été formée une rainure de liaison hélicoidale 19, comprenant environ 1,5 spires, qui relie de manière restreinte les deux faces frontales de l'élément de guidage 8. La rainure de liaison 19 présente, en coupe, une section trapézoidale s'évasant radialement vers l'extérieur. Elle a une largeur comprise entre environ 0,08 et 0,12 fois, notamment 0,1 fois, le diamètre de la section de guidage 8 du piston 5, et une profondeur se situant entre environ 0,015 et 0,025 fois, notamment de 0,02 fois, le diamètre de la section de guidage 8 du piston 5. La rainure de liaison I9 peut comprendre de 1 à 10 spires, notamment 5 spires. Elle peut présenter, non seulement un filetage simple, mais pourrait aussi avoir des filetages multiples. Le jeu entre l'enveloppe 2 et la section de guidage 8 est d'environ 0,001 à 0,006 fois, notamment, 0,002 fois, le diamètre de la section de guidage 8. Une gorge 20, prévue à l'intérieur de la section de guidage 8 sert à loger une bague d'étanchéité 14 et un filetage 21 a été prévu pour le vissage de la tige de piston 9 qui vient reposer sur un épaulement intérieur 22. L'extré- mité du piston 5 située à l'opposé de la gorge 20 présente un siège 23 qui coopère avec l'obturateur conique 11 de la tige d'actionnement 10. Entre la tige d'actionnement et la tige de piston 9 est arrangé un ressort, non repré- senté, qui sollicite l'obturateur conique 11 à s'appliquer contre le siège 23. Le perçage radial 17 et le point d'étran- glement 18, disposés entre le siège 23 et l'épaulement 22, débouchent dans une chambre 24. L'intervalle compris entre la tige d'actionnement 10 et le piston creux 5 est étanché par une bague, non représentée, montée, de préférence sur le côté de l'épaulement 22 situé à l'opposé du filetage 21, et qui est maintenue par un épaulement, également non représenté. Le piston 5 sépare deux chambres à liquide 25 et 26. Entre le piston-séparateur 12 et l'élément d'étan- chéité 4 est interposée une chambre pneumatique 27. Le gaz sous pression remplissant la chambre pneumatique 27 tend à repousser le piston 5 vers l'extérieur, ce qu'empêche l'obturateur conique 11 tenu contre son siège. Lorsque cet obturateur s'écarte de son siège, le liquide de la chambre peut gagner la chambre 26 et inversement, selon la direc- tion du mouvement du piston 5. Lorsque le piston 5 se dépla- ce vers le bas, le liquide influe dans la chambre 24 et gagne, par les canaux radiaux 17 et la gorge 16, ainsi que par le point d'étranglement 18, l'intervalle compris entre la section d'espacement 7 et l'enveloppe cylindrique 2 et de là il passe par la rainure hélicoidale 19 pour arriver dans la chambre 25. La traversée de la rainure de liaison produit une circulation tourbillonnaire qui conduit à la formation d'une pellicule de liquide entre la section de guidage 8 du piston 5 et la paroi intérieure de l'envelop- pe 2. Ainsi, on est assuré d'éviter un frottement à sec entre la section de guidage 8 du piston 5 et l'enveloppe cylindrique 2. La section 8 permet de guider avec précision la section d'étanchéité 6 du piston 5 dans l'enveloppe 2, ce qui permet d'utiliser un jeu relativement serré assurant une étanchéité efficace. Lorsque plusieurs rainures de liaison 19 ont été prévues, il est possible d'en disposer deux en croix, c'est-à-dire, un pas à gauche et un à droite. Ceci a pour effet une certaine restriction de la circulation aux croi- sements provoquant une circulation tourbillonnaire du fluide traversant les rainures et qui agit radialement sur le pis- ton. Lorsque, au moins, trois points de croisement des rai- nures de liaison sont uniformément répartis, ceci a pour effet de centrer le piston. Lorsque l'angle d'inclinaison de la rainure de liaison 19 est tel que celle-ci ne s'étend pas sur tout le pourtour de la section de guidage 8 ou bien qu'elle est parallèle à l'axe, (angle de 90 ), il est nécessaire de prévoir sur le pourtour de la section de guidage 8 plusieurs rainures, de préférence plus de deux rainures de liaison espacées équi-angulairement. A la place de la rainure de liaison 19, on pour- rait également prévoir un plat sur la section de guidage 8. Ainsi, ce plat constitue, conjointement avec la rainure de liaison un point d'étranglement entre les deux faces frontales opposées de la section de guidage 8. Afin de renforcer le centrage de la section de guidage 8 du piston creux 5, lorsque celui-ci se déplace, on peut prévoir, en outre, à chacune de ses faces frontales un biseau s'étendant, centralement, vers la face frontale de la section de guidage 8 et vers son milieu, afin de former un canal de lubrification. Ce biseau est soit fini, à l'une des faces frontales, à une distance suffisante de l'autre, soit est situé sur le même côté de la section de guidage 8, afin d'éviter que ce biseau, ou les deux biseaux disposés l'un derrière l'autre, établissent une communication entre les deux faces frontales de la section de guidage 8. De préférence, un biseau est disposé de chaque côté de la région du point de liaison situé à la face fron- tale de la section de guidage 8. Dans l'exemple de réalisation ci-dessus, le piston sépare deux chambres liquide 25 et 26, mais on notera que le dispositif de l'invention pourrait également être conçu de façon que ce piston sépare deux chambres contenant des gaz. Au lieu d'un ressort à gaz, le dispositif selon l'invention pourrait également être adapté à un amortisseur ou analogue. REVEND I CATIONS 1 - Dispositif comportant un piston (5) se dé- plaçant dans une enveloppe cylindrique (2) qui établit une communication entre ses deux côtés et qui présente, à proxi- mité de sa tige de piston (9) un élément (7,8) faisant axia- lement saillie au-delà de sa section d'étanchéité (6) et dans laquelle est ménagé un perçage- (18) reliant ses faces intérieure et extérieure, caractérisé en ce que l'élément saillant (7, 8) présente une section de guidage (8) coopé- rant avec l'enveloppe cylindrique (2), entre celle-ci et la section de guidage (6) est prévu un élément d'espace- ment (7) comportant le perçage (18), et en ce que sur le pourtour extérieur de la section de guidage (8) est prévu, au moins, un point étranglé de liaison (19) reliant ses deux faces frontales, au voisinage duquel la section de guidage s'écarte de sa forme circulaire en direction de l'axe central. 2 - Dispositif selon la revendication 1, caracté- risé en ce que le point de liaison (19) a un contour hélicoi- dal. 3 - Dispositif selon la revendication 2, caracté- risé en ce que, au moins, deux points de liaison hélicoïdaux (19) sont disposés en croix. 4 - Dispositif selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 3, caractérisé en ce que l'angle d'inclinai- son du point de liaison (19) reliant les deux faces frontales de la section de guidage (8) est tel qu'il ne s'étend que sur une partie du pourtour de la section de guidage (8), cependant que deux points de liaison uniformément distribués sur son pourtour sont prévus. - Dispositif selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 4, caractériséen ce que la section de guidage (8) présente, sur ses deux faces frontales, en plus du point de liaison (19) un biseau qui, quand le piston (5) se dépla- ce, constitue un coin de lubrification. 6 - Dispositif selon l'une quelconque des reven- dication précédentes, caractérisé en ce que le point de liaison (19) a la forme d'une rainure. -2585099 7 - Dispositif selon les revendications 1, 2, 3, 5 et 6, caractérisé en ce que le point de liaison héli- coidal (19) comprend entre une et 10, notamment, cinq spires. 8 - Dispositif selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 7, caractérisé en ce que le point de liaison hélicoïdal (19) est formé avec plusieurs pas. 9 - Dispositif selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 8, caractérisé en ce que le point de liaison (19) en forme de rainure dont la largeur est approximati- vement de 0,08 à 0,12 fois, notamment 0,1 fois le diamètre de l'élément de guidage (8), a une profondeur qui est en- viron de 0,015 à 0,025 fois, notamment 0,02 fois, le dia- mètre de l'élément de guidage (8). - Dispositif selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 9, caractérisé en ce que le jeu entre 1'enve- loppe cylindrique (2) et l'élément de guidage (8) est com- pris entre 0,001 et 0,006 fois, notamment, 0,002 fois le diamètre de l'élément de guidage.