Brevet FR2618506A3 — publié le 19890127

FR 2618506 A3 19890127 FR 8810009 A 19880725 VERIN AGISSANT PAR FLUIDE, NOTAMMENT RESSORT PNEUMATIQUE OU AMORTISSEUR HYDRAULIQUE La présente invention se rapporte à un vérin agissant par fluide, notamment à un ressort pneumatique ou un amortis- seur hydraulique, comprenant un carter tubulaire fermé à une extrémité et empli d'.un fluide, ainsi qu'une tige de piston qui sort de l'autre extrémité et est pourvue, à son extrémité située dans le carter, d'un piston de guidage assurant son appui latéral par rapport à la face interne de la paroi dudit carter, cette tige étant guidée, à l'autre extrémité du car- ter, dans un coussinet de guidage qui comprend une garniture intérieure d'étanchement appliquée de manière étanche contre la tige de piston, ainsi qu'une garniture extérieure d'étan- chement appliquée de manière étanche contre la face interne de la paroi, ces garnitures consistant chacune en un matériau élastique d'étanchement. Dans ces vérins connus, le coussinet de guidage sert d'une part à guider la tige du piston, laquelle prend d'autre part appui, par l'entremise de son piston de guidage, contre la face interne de la paroi du cylindre. Pour éviter de trop grandes pressions superficielles dues à l'absence d'une coîn- cidence absolument précise entre le perçage du coussinet de guidage et la face interne de la paroi cylindrique du car- ter, ce coussinet de guidage (c'est-a-dire sa longueur de gui- dage) ne doit pas être trop long, tout particulièrement lors- que la tige de piston associée au piston de guidage pénètre relativement loin dans le carter. D'autre part, la longueur de guidage ne doit pas être trop faible lorsque la tige de piston est fortement ou totalement déployée du carter, c'est- à-dire jusqu'à ce que le piston de guidage bute contre le coussinet de guidage. Une autre considération défavorable à la présence d'un long coussinet de guidage réside, notamment lorsque le vérin est conçu en tant que ressort pneumatique ("ressort à gaz"),dans le fait qu'on dispose d'une moins grande chambre à. gaz qui est importante pour une courbe caractéristi- que la plus uniforme possible du ressort pneumatique. L'invention a par conséquent pour objet un vérin du genre précité, réalisé de manière à éviter d'une part des pressions superficielles entre la tige de piston et le coussinet de gui- dage, mais à atteindre d'autre part une longueur de guidage suffisante de la tige de piston proprement dite. Conformément à l'invention, cet objet est atteint' par le fait que le coussinet de guidage est muni d'au moins un organe d'espacement qui s'étend parallèlement à l'axe en direction du piston de guidage, au-delà des garnitures d'étanchement, et dont la section est notablement plus petite que la section du coussinet de guidage. Le ou les organes d'espacement limite(nt) la course de sortie de la tige et du piston de guidage hors du carter; en d'autres termes, il est assuré que l'ensemble unitaire constitué de la tige et du piston de guidage possède une longueur de guidage déterminée, pour l'essentiel, par la longueur totale du coussinet de guidage qui est équipé d'un organe d'espacement, et contre lequel vient s'appliquer le piston de guidage prenant appui contre la face interne de la paroi du carter. Du fait que le ou les organes d'espacement comporte(nt) une section qui représente seulement une fraction de la section du coussinet de guidage, l'espace interne du carter est disponible, dans la région axiale dudit ou desdits organes d'espacement, pour recevoir du gaz comprimé, de l'huile de lubrification ou du fluide d'amortissement. L'organe d'espacement peut être réalisé d'une seule piè- ce, par exemple sous la forme d'un anneau cylindrique à paroi mince. Cependant, conformément à l'invention, le vérin peut également présenter plusieurs organes d'espacement agencés selon des intervalles angulaires sensiblement égaux, ce qui accroit davantage encore l'économie de matière et, par consé- quent, le gain de volume. La réalisation à un ou plusieurs organes d'espacement autorise les autres perfectionnements conformes à l'invention, selon lesquels les garnitures d'étanchement sont fixées direc- tement à plat au coussinet de guidage, dans la zone de tran- sition entre ce coussinet et l'organe d'espacement prévu au minimum; en effet, la disposition individuelle d'une garni- ture intérieure d'étanchement et d'une garniture extérieure d'étanchement, sur le coussinet, impliquait une complexité d'usinage considérable. La fixation directe à plat sur toute la superficie, par exemple par injection, vulcanisation ou procédés similaires, confère dans ce cas des avantages 'appré- ciables. Dans ce contexte, une importance particulière est accor- dée à un perfectionnement de l'invention, selon lequel les garnitures d'étanchement sont de préférence réalisées sous la forme d'un corps d'étanchement monobloc, tout particulié- rement lorsque plusieurs organes d'espacement sont prévus. De la sorte, l'on élimine tous les problèmes susceptibles de se traduire par des défauts d'étanchéité, car les organes d'espacement forment simultanément des zones perturbatrices dans la région dans laquelle l'étanchéité doit être assurée. D'une manière particulièrement préférentielle, le ou les organes d'espacement est (sont) doté(s) d'une enveloppe qui est constituée par le matériau d'étanchement, et est réalisée d'un seul tenant avec le corps d'étanchement. Cette enveloppe est avantageusement conçue sous la forme d'un tampon de bu- tée à la face frontale, tournée vers le piston de guidage, du ou des organes d'espacement. Dans ces conditions, cette enveloppe de l'organe d'espacement prévu au minimum obture intégralement le corps d'étanchement formé par les garnitu- res d'étanchement intérieure et extérieure, également dans la zone de passage des organes d'espacement. La section totale des organes d'espacement peut être notablement plus petite que la section pleine du coussinet de guidage; de préférence, conformément à l'invention, la section pleine dudit coussinet est au moins trois fois, cinq fois, huit fois ou dix fois plus grande que la section tota- le desdits organes d'espacement. L'invention va à présent être décrite plus en détail à titre d'exemples nullement limitatifs, en regard des dessins annexes sur lesquels: la figure 1 est une coupe longitudinale d'un vérin conforme à l'invention; la figure 2 est une coupe longitudinale d'un coussinet de guidage muni de plusieurs organes d'espacement; la figure 3 est une vue en plan du coussinet de guidage, observé dans le sens de la flèche III de la figure 2; et la figure 4 est un-e coupe longitudinale d'un coussinet de guidage présentant des organes d'espacement dotés d'une enveloppe. Le vérin illustré sur la figure 1, conçu sous la forme d'un ressort pneumatique ("ressort à gaz"), présente un car- ter 1 sensiblement cylindrique qui est produit à partir d'un tube et est de réalisation fermée à une extrémité 2. Une tige cylindrique 4 de piston, sortant de l'autre extrémité 3 du carter 1, coTncide avec un axe médian longitudinal 5 de ce carter 1. A son extrémité logée dans le carter 1, la tige 4 est munie d'un piston de guidage 6 réalisé, de manière clas- sique, sous la forme d'un piston guideur et amortisseur dont les détails de réalisation n'appellent aucun commentaire dans le présent mémoire. Ce piston 6 prend appui (au moins par une partie de son pourtour extérieur) contre la face interne 7 de la paroi du carter 1. A l'extrémité 3 du carter 1, la tige 4 de piston est guidée dans un coussinet de guidage 8 dont un perçage 9, s'étendant dans l'alignement de l'axe 5 et recevant ladite tige 4, est adapté à cette dernière pour en assurerle guidage. Le coussinet 8 est arrêté axialement dans le carter 1. A sa face extrême tournée vers un espace interne 10 du carter 1 (et par conséquent vers le piston de guidage 6), le coussinet de guidage 8 présente une membrure annulaire 11 dont une surface circonférentielle externe 12 délimite un interstice avec la face interne 7 de la paroi du carter 1. Similairement, une surface circonférentielle interne 13 de la membrure 11 est décalée vers l'extérieur par rapport au per- çage 9, ce qui réserve là encore un interstice. Des organes d'espacement 15, dépassant d'une face extrê- me 14 délimitant la membrure annulaire 11 vers l'espace in- terne 10, pénètrent dans cet espace i.nterne 10 parallèlement à l'axe 5, en direction du piston de guidage 6. Comme le ré- vèle la figure 3, ces organes sont respectivement réalisés en forme de secteurs d'anneau cylindrique.À Un corps d'étanchement 16, en un matériau élastique d'étanchement tel que des variétés de caoutchouc ou des ma- tières plastiques appropriées, est assujetti par injection ou par vulc!sation à la membrure annulaire 11, plus précisément à la face extrême 14 ou aux surfaces circonférentielles 12 et 13 de cette membrure. Une garniture extérieure d'étanchement 17 appliquée de manière étanche contre la face interne 7.de la paroi du carter 1, ainsi qu'une garniture intérieure d'étan- chement 18 appliquée de manière étanche contre la tige 4 du piston, sont façonnées sur ce corps d'étanchement 16. Comme le met en évidence la figure 2, ce corps est fixé à plat par toute sa superficie à la surface circonférentielle externe 12, à la surface circonférentielle interne 13, à la face ex- trême 14 de la membrure annulaire 11 (dans la mesure o des organes d'espacement 15 ne sont pas prévus) et aux régions de base des organes d'espacement 15, ce qui permet d'obtenir une étanchéité d'une fiabilité extrême. Comme le révèle la figure 3, la section totale des trois organes d'espacement 15 est inférieure au tiers, et de préférence au dlxième,de la'section pleine du coussinet de guidage 8, de sorte qu'une partie considérable de l'espace interne 10 du carter 1 demeure encore disponible, sur la longueur desdits organes 15, en tant que compartiment libre pour recevoir une charge de gaz ou un volume d'huile lubri- fiante. Dans la forme de réalisation mise en lumière par la fi- gure 4, -les organes d'espacement 15 sont à chaque fois pourvus d'une enveloppe 19 réalisée d'un seul tenant avec le corps d'étanchement 16 et conçue, au voisinage d'une face frontale 20 d'un organe 15 considéré, sous la forme d'un tampon de butée 21 destin,é'au piston de guidage 6. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au vérin décrit et représenté, sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Vérin agissant par fluide, notamment ressort pneumati- que ou amortisseur hydraulique, comprenant un carter tubulai- re (1) fermé à une extrémité (2) et empli d'un fluide, ainsi qu'une tige (4) de piston qui sort de l'autre extrémité (3) et est pourvue, à son extrémité située dans le carter (1), d'un piston de guidage (6) assurant son appui latéral par rap- port à la face interne (7) de la paroi dudit carter (1), cet- te tige étant guidée, à l'autre extrémité '(3) du carter (1), dans un coussinet de guidage (8) qui comprend une garniture intérieure d'étanchement (18) appliquée de manière étanche contre la tige (4) de piston, ainsi qu'une garniture exté- rieure d'étanchement (17) appliquée de manière étanche contre la face interne (7) de la paroi, ces garnitures consistant chacune en un matériau élastique d'étanchement, vérin caractérisé par le fait que le coussinet de guidage (8) est muni d'au moins un organe d'espacement (15) qui s'étend pa- rallèlement à l'axe en direction du piston de guidage (6), au-delà des garnitures d'étanchement (17, 18), et dont la section est notablement plus petite que la section du coussi- net de guidage (8). 2. Vérin selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il présente plusieurs organes d'espacement (15) agen- cés selon des intervalles angulaires sensiblement égaux. 3. Vérin selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que les garnitures d'étanchement (17, 18) sont fixées directement à plat au coussinet de guidage (8), dans la zone de transition entre ce coussinet de guidage (8) et l'organe d'espacement (15) prévu au minimum. 4. Vérin selon la revendication 3, caractérisé par le fait que les garnitures d'étanchement (17, 18) sont réalisées sous la forme d'un corps d'étanchement monobloc (16). 5. Vérin selon la revendication 4, caractérisé par le fait que l'organe d'espacement (15) prévu au minimum est doté d'une enveloppe (19) qui est constituée par le matériau d'étanchement, et est réalisée d'un seul tenant avec le corps d'étanche-ment (16). 6. Vérin selon la revendication 5, caractérisé par le fait que l'enveloppe (19) est conçue sous la forme d'un tam- pon de butée (21) à la face frontale (20), tournée vers le piston de guidage (6), de l'organe d'espacement (15) prévu au minimum. 7. Vérin selon la revendication 2, caractérisé par le fait que la section pleine du coussinet de guidage-(8)' est au moins trois fois plus grande que la section totale des organes d'espacement (15). 8. Vérin selon la revendication 2, caractérisé par le fait que la section pleine du coussinet de guidage (8) est au moins cinq fois plus grande que la section totale des organes d'espacement (15). 9. Vérin selon la revendication 2, caractérisé par le fait que la section pleine du coussinet de guidage (8) est au moins huit fois plus grande que la section totale des organes d'espacement (15). 10. Vérin selon la revendication 2, caractérisé par le fait que la section pleine du coussinet de guidage (8) est au moins dix fois plus grande que la section totale des or- ganes d'espacement (15).