Brevet FR2651838A1 — publié le 19910315

L'invention concerne un ensemble de piston destiné à être utilisé avec un cylindre hydraulique. Dans la demande de brevet internationale N PCT/GB 88/00317 se trouve décrit un ensemble de piston destiné à être utilisé avec un cylindre hydraulique, cet ensemble de piston comprenant un piston comportant un renfoncement dans l'une de ses faces d'extrémit6, et un insert annulaire situé dans le renfoncement et servant à recevoir une extrémité d'une tige de piston, l'insert incluant des moyens de retenue servant à retenir la tige de piston dans l'insert. L'insert décrit est maintenu dans le renfoncement par un ajustement par serrage ou bien à l'aide d'un adh6sif. Un but de la pr6sente invention est de fournir un ensemble de piston, dans lequel l'insert est retenu d'une manière améliorée dans le renfoncement. Conformément à l'invention il est prévu un ensem- ble de piston destin6 à être utilisé dans un cylindre hydraulique et comprenant un piston comportant un renfonce- ment dans l'une de ses faces d'extrémité, et un insert annulaire situé dans le renfoncement et servant à recevoir une extr6mit6 d'une tige de piston, l'insert incluant des moyens de retenue servant à retenir la tige de piston dans l'insert, caractérisé en ce que l'insert comporte des seconds moyens de retenue, qui coopèrent avec une surface du piston afin d'empêcher le retrait de l'insert hors du renfoncement. L'utilisation des seconds moyens de retenue 6vite la nécessité d'utiliser un adhésif ou bien un dimensionne- ment des éléments pour réaliser un ajustement par serrage et est par conséquent extrêmement avantageuse. De préférence l'insert est déformable élastique- ment, de manière à permettre son insertion dans le renfoncement. Les seconds moyens de retenue peuvent être agencés de manière à venir élastiquement en contact avec une surface de retenue située dans le renfoncement afin de retenir l'insert dans ce dernier. De préférence l'insert est élastiquement dcmnshe minte à permettre l'introduction de l'extrémité de la tige de piston dans l'insert, après que ce dernier a été placé dans le renfoncement. Cet agencement est particulièrement utile par le fait que l'insert peut être inséré dans le piston à un instant approprié au cours de l'assemblage et que la tige de piston est introduite ultérieurement dans l'insert. Afin de permettre une expansion ou un fléchisse- ment élastique d'une partie de l'insert en direction de l'extérieur pendant l'introduction de la tige de piston dans l'insert, un jeu peut être défini entre ladite partie de l'insert et une surface adjacente du renfoncement. A la suite d'une telle expansion, la partie de l'insert est disposée de préférence de manière à revenir de façon brusque vers son état non déformé, ce qui a pour effet que lesdits premiers moyens de retenue sont situés dans une gorge de retenue ou analogue ménagée dans l'extrémité de la tige de piston. De préférence l'élasticité de l'insert a pour effet que ce dernier est saisi entre la surface de retenue située dans le renfoncement et une autre surface du renfoncement, ce qui empêche un déplacement axial de l'insert dans le renfoncement. La déformation élastique de l'insert peut être rendue plus facile grâce à la formation d'une zone de section transversale réduite sur l'insert, qui fléchit lors de l'introduction de l'extrémité de la tige de piston. De préférence l'élasticité de l'insert a pour effet que l'extrémité de la tige de piston est saisie entre une surface de retenue et une autre surface de l'insert, ce qui empêche un déplacement axial de la tiqe du piston dans l'insert. Dans un tel cas,l'extrémité de la tige de piston et la surface de retenue et l'autre surface de l'insert peuvent être agencées de manière à permettre à ladite extrémité de la tige de piston de pivoter à l'intérieur de l'insert. De préférence, la surface de retenue et l'autre surface sont sphériques, avec un centre de courbure sensiblement commun, et - ladite extrémité de la tige de piston est en contact glissant avec les surfaces sphériques. De façon appropriée les seconds moyens de retenue peuvent être formés sur un bras flexible de l'insert. Le bras peut s'étendre dans la direction axiale de l'insert, de préférence à partir d'une section d'extrémité de l'insert, au moyen de laquelle une charge de poussée est transmise entre la tige de piston et le piston. De façon appropriée, les premiers moyens de rete- nue peuvent être formés sur un bras flexible de l'insert. Comme indiqué précédemment, le bras peut s'étendre suivant la direction axiale de l'insert, de préférence à partir de la section d'extrémité de ce dernier. De préférence les premiers et seconds moyens de retenue sont portés sur un bras commun et peuvent posséder la forme de parties saillantes dirigées radialement vers l'extérieur et radialement vers l'intérieur, sur les bras respectifs. Lorsque la zone mentionnée précédemment de la section transversale réduite est présente, cette zone peut être ménagée dans le bras portant les premiers et seconds moyens de retenue de manière à permettre une déformation élastique du bras pendant l'introduction de l'extrémité de la tige de piston dans l'insert. De préférence, la zone de section transversale réduite est adjacente aux premiers et seconds moyens de retenue situés sur le bras. De préférence, la déformation élastique a pour effet que le bras fléchit autour d'une extrémité, par laquelle il est supporté par une partie de l'insert. et autrr des seconds moyens de retenue en contact avec ue surface de retenue du renfoncement. On peut prévoir une pluralité desdits bras, qui sont espacés circonférentiellement. De préférence, le piston est monté de façon à pou- voir glisser dans un alésage d'un cylindre hydraulique émetteur ou d'un cylindre récepteur. D'autres caractéristiques et avantages de la pré- sente invention ressortiront de la description donnée ci- après prise en référence aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 représente une coupe transversale schématique d'un ensemble de piston conforme à l'invention, situé dans l'alésage d'un maître-cylindre hydraulique; - la figure 2 représente une vue de bout, à plus grande échelle, d'un insert prévu pour le piston de la figure 1; - la figure 3 est une vue en coupe transversale de l'insert de la figure 2, prise suivant la ligne III-III sur cette figure; - la figure 4 est une vue, à plus grande échelle, de l'extrémité, côté insert, du piston de la figure 1, la tige de piston étant retirée et l'insert étant représenté schématiquement comme étant situé partiellement dans le piston; - la figure 5 est une vue semblable à la figure 4, montrant schématiquement l'insert, situé entièrement à l'intérieur du piston; - la figure 6 est une vue semblable à la figure 5, la tige de piston étant partiellement située dans l'insert; et - la figure 7 est une vue semblable à la figure 6, la tige de piston étant située complètement dans l'insert. Sur la figure 1, un maître-cylindre comporte un corps 12 muni d'un alésage 13, dans lequel un ensemble de piston 11 peut glisser. L'alésage 13 communique avec un réservoir 15, et il est prévu un orifice de sortie 16 que traverse un fluide de travail lorsque l'ensemble du piston 11 est déplacé vers la gauche lorsqu'on regarde sur le dessin, au moyen d'une tige de piston ou de poussée 17. Le cylindre fonctionne de la manière décrite dans la demande internationale de brevet, mentionnée précédemment, N PCT/GB 88/00317. L'ensemble du piston 11 comporte un piston 14 et un insert 18, qui est représenté de façon détaillée sur les figures 2 et 3. Cet insert comporte une section d'extrémité 19 en forme de coupelle en matière plastique moulée possédant une surface d'extrémité extérieure 20 sensiblement conique, un pourtour extérieur cylindrique 22 et une surface d'extrémité intérieure sphérique concave 23. Six bras 24 sont formés d'un seul tenant avec la section d'extrémité 19, et s' étendent axialement à partir de cette dernière E ntësteas circonférentiellement. Chaque bras 24 comporte une partie élargie 25 située au niveau de son extrémité libre. La partie élargie s'étend radialement vers l'intérieur de son bras de manière à former une première section de retenue 26 et radialement à l'extérieur de manière à former une seconde section de retenue 27. La première section de retenue 26 définit une surface sphérique intérieure de retenue 26a et la seconde section de retenue définit une surface extérieure inclinée de retenue 27a. La partie élargie 25 possède une surface extérieure tronconique de tête 25a et une surface intérieure tronconique de tête 25b. La surface de tête 25b et la surface de retenue 27 se recoupent au niveau d'un coin 28. Une zone 21 de section transversale réduite est formée dans chaque bras 24 au voisinage de sa partie élargie 25. Les surfaces sphériques 23,26a possèdent un centre de courbure commun C lorsque l'insert est situé dans le renfoncement 29, et constituent ladite surface de retenue et ladite autre surface, mentionnée précédemment, de l'insert. L'insert 18 se loge dans un renfoncement 29 du piston 14. Ce renfoncement comporte un alésage borgne d'extrémité 30 comportant une paroi d'extrémité conique 30a et une paroi cylindrique 30b, qui ont des formes sensiblement complémentaires à celles des - surfaces extérieures 20,22 de l'insert 18, une section cylindrique relativement plus large 32 définissant un jeu 32a, un épaulement tronconique de retenue 33 incliné du même angle que la surface de retenue 27a, et une section cylindrique d'entrée 34, dans laquelle peut pénétrer la section d'extrémité 19 de l'insert 18. Pour assembler l'insert 18 dans le piston 14, on introduit l'insert dans le renfoncement 29 en faisant pénétrer la section d'extrémité 19 dans la section d'entrée 34. L'extrémité de droite de la section d'entrée se termine au niveau d'un coin 34a, qui s'applique contre les surfaces extérieures de tête 25a et provoque un fléchissement des bras 24 vers l'intérieur, comme représenté sur la figure 4. Eventuellement les parties élargies 25 s'écartent de façon brusque vers l'extérieur en repoussant les surfaces de retenue 27a contre l'épaulement de retenue 33, comme représenté sur la figure 5. L'inclinaison des surfaces 27a et de l'épaulement 33 ne permet pas à l'insert de se déployer jusque dans une position totalement détendue comme représenté sur les figures 2 et 3. Au lieu de cela, les surfaces de retenue 27a et l'épaulement de retenue 33 viEart sai cntrt elasiqmit de nmrie à retenir 1'insert ferme- ment dans le renfoncement afin d'empêcher son déplacement axial, eontact mutuel élastique des surfaces 27a et de l'épaulement 33 créant une charge axiale repoussant la paroi d'extrémité 30a de la section d'extrémité 19 contre la paroi d'extrémité 30a de l'alésage borgne d'extrémité 30. L'épaulement de retenue 33 et la paroi d'extrémité 30a constituent ladite surface de retenue et ladite autre surface, mentionnées précédemment, du renfoncement. L'insert 18 étant en place, on peut introduire la tige de piston 17. La tige de piston 17 possède une section d'extrémité 35 comportant une surface d'extrémité sphérique 36, un pourtour extérieur cylindrique 37 et une gorge de retenue 38 comportant une paroi de gauche sphérique 38a. Lors de l'introduction de la section d'extrémité 35 dans l'insert, la surface d'extrémité sphérique 36 vient initialement en contact avec les surfaces intérieures de tête 25b et provoque un déplacement des bras 24 et des parties élargies 25 vers l'extérieur, dans l'espace formant jeu 32a, jusque dans la position représentée sur la figure 6, ce qui permet au pourtour extérieur 37 de la section d'extrémité 35 de dépasser les coins 28. Le déplacement des parties élargies 25 vers l'extérieur a pour effet de faire fléchir élastiquement les bras 24 autour de leurs extrémités de gauche au niveau de la jonction avec la section d'extrémité 19 de l'insert et de provoquer un fléchissement élastique au niveau de la zone 21 de section transversale réduite. Une fois que le pourtour cylindrique 37 de la section d'extrémité 35 de la tige de piston se dégage des coins 28, les extrémités élargies 25 se rétractent selon un mouvement brusque vers l'intérieur de sorte que les surfaces intérieures sphériques de retenue 26a s'appliquent élastiquement contre la paroi sphérique 38a de la gorge de retenue 38 et repoussent axialement l'extrémité sphérique 36 de la tige de piston 17 de telle sorte qu'elle s'applique contre la surface intérieure sphérique 23 de l'insert 18 comme représenté sur la figure 7. La section d'extrémité 35 est de ce fait saisie par l'insert 18 comme cela est représenté en trait plein sur la figure 5, les surfaces sphériques 23,26a,36,38a permettant un certain degré de pivotement de l'extrémité 35 de la tige de piston 17 par rapport à l'insert, comme cela est représenté par des lignes en trait mixte sur la figure 7. Pendant le pivotement, les surfaces 36,38a glissent respectivement sur les surfaces 29, 26a. On notera que, une fois que la section d'extrémité 35 est située dans l'insert, les surfaces sphériques 36,38a possèdent le même centre de courbure C. On peut dégager la tige de piston 17 de l'insert en appliquant une force axiale vers la droite, suffisante pour amener l'insert 18 à se déformer- élastiquement, comme cela est représenté sur la figure 6. Si on le désire, on peut utiliser l'insert 18 sur un piston d'un cylindre récepteur. Tout en permettant un montage aisé par enclique- tage brusque de l'insert 18 dans le piston 14 et un assemblage ultérieur aisé par encliquetage brusque de la tige de piston 17 dans l'insert, l'insert est d'une conception compacte et sa réalisation au moyen d'une matière plastique réduit la probabilité d'apparition d'un bruit pendant le pivotement de la tige de piston dans l'insert. L'utilisation de l'insert réduit également l'usure apparaissant entre la tige de piston et le piston. REVENDICATIONS 1. Ensemble de piston destiné à être utilisé dans un cylindre hydraulique et comprenant un piston (14) com- portant un renfoncement (29) dans l'une de ses faces d'ex- trémité, et un insert annulaire (18) situé dans le renfoncement et servant à recevoir une extrémit6 (35) d'une tige de piston (17), l'insert (18) incluant des moyens de retenue (26) servant à retenir la tige de piston dans l'insert, caractérisé en ce que l'insert comporte des seconds moyens de retenue (27), qui coopèrent avec une surface (33) du piston (14) afin d'empêcher le retrait de l'insert (18) hors du renfoncement. 2. Ensemble de piston selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'insert (18) est déformable élastiquement de manière à permettre son insertion dans le renfoncement (29). 3. Ensemble de piston selon la revendication 2, caractéris6 en ce que les seconds moyens de retenue (27) sont agencés de manière à être 6lastiquement en contact avec une surface de retenue (33) ménag6e dans le renfoncement (29) pour retenir l'insert (18) dans ce renfoncement. 4. Ensemble de piston selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'élasticité de l'insert (18) a pour effet que ce dernier est saisi entre la surface de retenue (33) situ6e dans le renfoncement (20) et une autre surface (30a) du renfoncement, ce qui empêche un déplacement axial de l'insert dans le renfoncement. 5. Ensemble de piston selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'insert (18) est déformable 6lastiquement de manière à permettre l'introduction de l'extrémité (35) de la tige de piston (17) dans l'insert (18) après que l'insert a été mis en place dans le renfoncement (Z9). 6. Ensemble de piston selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'un jeu (32a) est défini entre une partie (24) de l'insert et une surface (32) du renfoncement (29) de manière à permettre un fléchissement élastique de la partie de l'insert en direction de l'extérieur pendant l'introduction de l'extrémité (35) de la tige de piston (17) dans l'insert (18). 7. Piston selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 6, caractérisé en ce que l'extrémité (35) de la tige de piston (17) peut pivoter à l'intérieur de l'insert (18). 8. Ensemble de piston selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'élasticité de l'insert (18) a pour effet que l'extrémité (35) de la tige de piston (17) est saisie entre une surface de retenue (26a) et une autre surface (23) de l'insert, ce qui empêche un déplacement axial de la tige de piston dans l'insert. 9. Ensemble de piston selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'extrémité (35) de la tige de piston (17) et la surface de retenue (26a) et l'autre surface (23) de l'insert (18) sont agencées de manière à permettre à ladite extrémité (35) de la tige de piston de pivoter à l'intérieur de l'insert. 10. Ensemble de piston selon la revendication 9, caractérisé en ce que la surface de retenue (26a) et l'autre surface (23) sont sphériques, avec un centre de courbure (C) sensiblement commun, et que ladite extrémité (35) de la tige de piston est en contact glissant avec les surfaces sphériques. 11. Ensemble de piston selon l'une quelconque des revendications 1 à 10 caractérisé en ce que lesdits seconds moyens de retenue (27) sont formés sur un bras (24) de l'insert (18). 12. Ensemble de piston selon l'une quelconque des revendications 1 à 11l, caractérisé en ce que les premiers moyens de retenue sont formés sur un bras (24) de l'insert (18). i1 13. Ensemble de piston selon l'une quelconque des revendications 11 et 12, caractérisé en ce que les premiers moyens de retenue (26) sont portés par le même bras (24) que les seconds moyens de retenue (27). 14. Ensemble de piston selon la revendication 13, caractérisé en ce que le bras (24) est formé avec une partie de section transversale r6duite (21), qui permet une déformation élastique du bras (24) pendant l'introduction de l'extrémit6 (35) de la tige de piston (17) dans l'insert (18). 15. Ensemble de piston selon l'une quelconque des revendications 11 à 14, caract6risé en ce qu'il est prévu une pluralit6 desdits bras (24), qui sont espacés circonférentiellement. 16. Ensemble de piston selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, caract6risé en ce que le piston est monté de manière à pouvoir glisser dans un alésage d'un cylindre hydraulique émetteur ou d'un cylindre récepteur.