Brevet FR2666857A1 — publié le 19920320

La présente invention concerne les amortisseurs à gaz et, plus particulièrement, ceux d'entre eux à course linéaire à simple effet. Dans de nombreux secteurs techniques, il est nécessaire de disposer d'amortisseurs pour l'assistance à la manoeuvre de panneaux mobiles. C'est en particulier le cas de l'industrie automobile où les véhicules sont équipés de nombreux portes, vantaux, hayons, volets, et similaires. Les amortisseurs linéaires à gaz à simple effet sont, habituellement, d'une structure relativement complexe. En effet, il est nécessaire, d'une part, d'assurer l'étanchéité entre leurs parties mobiles et fixes et, d'autre part, il faut disposer d'un clapet anti-retour qui lui aussi doit posséder une certaine aptitude à l'étanchéité. Comme on peut l'imaginer, ce type d'amortisseurs est relativement délicat à fabriquer, à assembler et à monter surtout si l'on souhaite obtenir un produit au coût minimal. Le but de l'invention est de remédier à la plupart des inconvénients brièvement rappelés. L'invention a pour objet un amortisseur li néaire à gaz à simple effet à clapet anti-retour constitué, entre autres, d'un cylindre avec un fond et une face latérale et d'un piston fait d'un corps avec une tête, une base et une jupe et où ces cylindre et piston sont agencés de manière que le piston puisse se déplacer alternativement axialement relativement au cylindre. en délimitant d'une part une chambre relativement close de volume variable entre le fond et la face latérale du cylindre et la tête du corps du piston et d'autre part une enceinte relativement ouverte entre la base du corps du piston et la face latérale du cylindre, au moins un évent pour mettre en communication cette chambre avec l'extérieur et une garniture étant interposée entre la jupe du corps du piston et la face latérale du cylindre pour assurer l'étanchéité.Cet amortisseur est remarquable en ce que la jupe du corps du piston est creusée d'un logement annulaire périphérique délimité par deux portées radiales qui sont disposées l'une du côté de la tête et l'autre du côté de la base et qui sont réunies par une paroi longitudinale, en ce qu'au moins une rainure axiale ouverte est ménagée dans ce logement de manière à s'étendre dans la jupe de la base du corps à la paroi longitudinale du logement en traversant la portée radiale située du côté de la base et en ce que la garniture est disposée dans le logement annulaire de manière à pouvoir s'y déplacer entre ses portées radiales et à pouvoir venir au contact de l'une ou l'autre de ces dernières afin de servir à la fois de joint d'étanchéité entre piston et cylindre et de clapet anti-retour. D'autres caractéristiques de l'invention ressortiront de la lecture de la description et des revendications qui suivent ainsi que de l'examen du dessin, donné seulement à titre d'exemple, où - la Figure 1 est une vue perspective partielle écorchée d'un mode de réalisation d'un amortisseur selon l'invention dans l'une de ses phases de fonctionnement, et - la Figure 2 est une vue analogue à celle de la Figure 1 de cet amortisseur dans une autre phase de son fonctionnement. Les amortisseurs linéaires à gaz à simple effet étant bien connus dans la technique, on ne décrira dans la suite que ce qui concerne directement ou indirectement l'invention. Pour le surplus, le spécialiste de la technique considérée puisera dans les solutions courantes classiques à sa disposition pour faire face aux problèmes particuliers auxquels il est confronté. Dans ce qui suit, on utilise toujours un même numéro de référence pour identifier un élément homologue quel que soit le mode de réalisation. Pour la commodité de l'exposé, on décrira successivement chacun des constituants d'un amortisseur linéaire à gaz à simple effet selon l'invention avant d'en exposer le fonctionnement. Comme on le voit à l'examen des figures du dessin, un amortisseur linéaire à gaz à simple effet selon l'invention comprend un cylindre 10, un piston 20, un évent 30 et une garniture 40. Le cylindre 10 comprend un fond 11 et une paroi latérale 12. Ce cylindre a, de préférence, une section droite circulaire. Le piston 20 comprend un corps 21 avec une tête 211 et une base 212 entre lesquelles est placée une jupe 213. La base 212 du corps 21 se termine par une tige 22 rapportée ou d'un seul tenant avec celle-ci, et destinée à être reliée par toute technique appropriée convenable à une porte, vantail, volet ou panneau ou similaire pour en assister la manoeuvre. Comme on peut l'observer, le piston et le cylindre délimitent entre la tête 211 et le fond 11 et la face latérale 12, respectivement, une chambre 100. Cette chambre est relativement close et son volume évolue au gré des déplacements relatifs alternatifs axiaux du piston dans le cylindre, ou inversement. De même, la base 212 délimite avec la face latérale 12 du cylindre une enceinte 200. Cette enceinte est relativement ouverte et par exemple en communication -avec l'extérieur. Pour mettre en communication la chambre 100 avec l'extérieur au moins un évent 30 transperce par exemple le corps 21 de sa tête 211 à sa base 212 comme illustré. Cet évent qui se présente par exemple sous la forme d'un alésage ou chenal fin, a de préférence une orientation axiale. Cet évent crée une fuite calibrée et permet de maîtriser le débit de l'échappement du gaz, qui se fait avec une perte de charge déterminée relativement importante. La jupe 213 est creusée d'un logement 2130 annulaire, délimité par des portées 2131 radiales et une paroi 2132 longitudinale. Dans ce logement, sont ménagées, au moins partiellement, une et de préférence plusieurs rainures 2135 axiales et ouvertes s'étendant dans la jupe 213 de la base 212 à la paroi longitudinale 2132 comme illustré, c'est-à-dire en traversant la portée radiale 2131 située du côté de la base 212 jusqu'à proximité de la portée radiale 2131 située du côté de la tête 211 sans toutefois l'atteindre comme cela ressort particulièrement clairement sur le dessin. De préférence, ces rainures 2135 sont multiples et réparties régulièrement à la périphérie de la jupe du logement et présentent par exemple une section droite polygonale de préférence pratiquement rectangulaire. Comme illustré, un certain jeu est ménagé entre la face latérale du cylindre et le corps du piston au moins au voisinage de la tête de ce dernier. Ce jeu, obtenu par une différence des diamètres du cylindre et du piston par exemple ou par des cannelures ou analogues, est continu ou localisé, mais choisi de manière à ne pas perturber un coulissement régulier relatif des cylindre et piston. La garniture 40 est logée dans le logement 2130 de manière à pouvoir sty déplacer au gré des évolutions du piston 20 dans le cylindre 10, pour suivre le volet, panneau ou porte auquel il est relié. par l'extrémité de la tige. On fait en sorte que le coefficient de frottement de cette garniture 40 sur la face latérale 12 du cylindre 10 est plus grand que le coefficient de frottement de cette même garniture sur la paroi longitudinale 2132 du logement 2130 du piston 20. Comme on le voit en observant les figures du dessin, cette garniture 40 assure l'étanchéité entre le piston 20 et le cylindre 10 et, comme on le comprendra par la suite, sert aussi de clapet anti-retour. Si le piston occupe dans le cylindre une position telle que sa tête soit relativement éloignée du fond et où la garniture repose contre la portée radiale 2131 proche de la tête du piston (Figure 2) et que l'on enfonce le piston de manière à en rapprocher la tête du fond, on comprend que la garniture 40, qui prend appui contre la face latérale du cylindre, tend à demeurer en place contre celui-ci sans avoir tendance à suivre le piston et vient donc aussi prendre appui sur la portée radiale 2131 proche de la base du piston avant de suivre ce dernier (Figure 1). Dans une telle situation, on voit que le gaz qui est comprimé dans la chambre 100 tend à s'échapper de celle-ci à la fois par l'évent 30 et par le jeu qui existe entre cylindre et piston en suivant les rainures. Compte-tenu des dimensions relatives propres à l'évent et aux rainures et de leur nombre, le gaz peut s'échapper facilement sans le moindre effort de la chambre à l'enceinte. Inversement, si le volume de la chambre 100 tend à croître, le piston se déplaçant de manière que sa tête s'éloigne du fond, la garniture qui tend à demeurer en place vient s'appliquer contre la portée radiale 2131 proche de la tête. En observant la Figure 2, on voit alors que la garniture tout en assurant l'étanchéité entre piston et cylindre sert aussi de clapet anti-retour puisque les rainures sont creusées d'une manière telle que la garniture ferme le circuit qui passe par le jeu périphérique existant entre cylindre et piston et clos le circuit passant par les rainures. Le gaz ne peut plus pénétrer de l'enceinte à la chambre que par l'évent. La taille de cet évent permet d'obtenir l'effet d'amortissement recherché. Le cylindre, le piston et la garniture sont faits de tous matériaux appropriés mis en oeuvre selon des techniques adaptées. Le cylindre et le piston sont par exemple faits en métal et/ou en résines synthétiques usinées et/ou moulées alors que la garniture est un joint torique en élastomère. Le gaz est de préférence de l'air et l'enceinte mise en communication avec l'atmosphère ambiante. La différence relative des coefficients de frottement est obtenue par exemple par le choix des matériaux et/ou des états de surfaces et/ou des traitements ou revêtements superficiels. Cette différence relative des coefficients de frottement peut aussi être obtenue par un jeu adapté entre garniture et paroi longitudinale du logement creusé dans la jupe du piston. Selon une autre variante, l'évent est ménagé au travers du fond du cylindre qu'il transperce. Une telle solution permet de faciliter la fabrication du cylindre par moulage car le démoulage est alors favorisé par la diminution de l'effet de "succion". Grâce à l'invention, on obtient un amortisseur dont le fonctionnement est exempt de "rebondissement" ou "d'effet ressort" quand il est fortement sollicité à l'ouverture et si on le relâche brusquement. En effet, l'équilibre des pressions interne et externe se rétablit quasi-instantanément par les rainures après une course très réduite, par exemple inférieure au millimètre, qui supprime l'étanchéité antérieurement assurée par la garniture. On comprend tout l'intérêt que présente un amortisseur linéaire à gaz à simple effet selon l'invention pour ses applications à l'industrie automobile lorsqu'il faut produire des amortisseurs en grande quantité et à coût modique. REVENDICATIONS 1 - Amortisseur linéaire à gaz à simple effet à clapet anti-retour constitué, entre autres, d'un cylindre (10) avec un fond (11) et une face latérale (12) et d'un piston (20) fait d'un corps (21) avec une tête (211), une base (212) et une jupe (213) entre tête et base et où ces cylindre et piston sont agencés de manière que le piston puisse se déplacer alternativement axialement relativement au cylindre en délimitant, d'une part, une chambre (100) relativement close de volume variable entre ce fond, cette face latérale et cette tête et, d'autre part, une enceinte (200) relativement ouverte entre cette base et cette face latérale, d'au moins un évent (30) pour mettre en communication cette chambre avec l'extérieur et d'une garniture interposée entre ce piston et ce cylindre pour assurer l'étanchéité, amortisseur caractérisé en ce que la jupe (213) est munie d'un logement (2130) annulaire délimité par deux portées (2131) radiales qui sont disposées l'une du côté de la tête et l'autre du côté de la base et qui sont réunies par une paroi (2132) longitudinale et en ce qu'au moins une rainure (2135) axiale ouverte est ménagée dans ce logement de manière à s'étendre dans la jupe de cette base à cette paroi longitudinale en traversant la portée radiale située du côté de la base et en ce que la garniture (40) est disposée mobile dans le logement (2130) de manière à pouvoir se déplacer entre ses portées radiales et à pouvoir venir au contact de l'une ou l'autre de ces dernières afin de servir aussi d'un clapet anti-retour. 2 - Amortisseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'évent (30) est axial. 3 - Amortisseur selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les rainures (2135) sont réparties régulièrement. 4 - Amortisseur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les rainures (2135) sont à section droite polygonale de préférence pratiquement rectangulaire. 5 - Amortisseur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la garniture (40) est un joint torique. 6 - Amortisseur selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la garniture (40) est en élastomère. 7 - Amortisseur selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'évent (30) transperce le corps (21) du piston (20) de sa tête (211) à sa base (212). 8 - Amortisseur selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'évent (30) transperce le fond (11) du cylindre (10).