Brevet FR2712057A1 — publié le 19950512

L'invention concerne un ensemble piston- cylindre, ainsi qu'un procédé pour la fabrication et en particulier la fermeture d'un tel ensemble piston- cylindre, notamment un amortisseur, qui comprend un tube de cylindre dans lequel est disposé de manière axialement mobile, un piston dont la tige de piston est guidée par un guidage de tige de piston fermant le tube de cylindre et comportant un joint d'étanchéité, un outil de fermeture rabattant un bord qui dépasse du guidage de tige de piston. L'invention se rapporte en outre à un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé de fermeture. Le document DE 41 12 956 divulgue un procédé destiné à fermer un amortisseur, selon lequel le bord de la paroi du tube de cylindre est rabattu et aplani par roulage, au moyen de galets rotatifs et pivotants. On atteint la limite d'utilisation de ce procédé, plus particulièrement dans le cas de faibles diamètres du tube de cylindre et d'épaisseurs de paroi plus importantes, parce que les forces axiales nécessaires au roulage se situent à un niveau très élevé. Le document Gm 83 11 750 divulgue un amortisseur dans lequel le tube de cylindre présente des réductions de section transversale, pour permettre un rabattement partiel du bord du tube de cylindre, au moyen d'outils de fermeture à avance radiale. La réduction de section transversale constitue une perte importante en capacité de sollicitation, qui ne peut être compensée que par une épaisseur de paroi encore plus importante, de sorte que le tube de cylindre proprement dit est surdimensionné. Des essais sans les réductions de section transversale, ont conduit à des fissures non admissibles au niveau des zones de raccordement entre le bord partiel rabattu et les parties voisines de paroi du tube de cylindre. Le but de la présente invention consiste à développer un ensemble piston-cylindre et un procédé de fermeture de celui-ci, permettant, indépendamment des dimensions du tube de cylindre, une fermeture sans fissures de l'ensemble piston-cylindre. Conformément à l'invention, ce but est atteint grâce au fait que le tube de cylindre présente par rapport au guidage de tige de piston, un bord périphérique de forme tronconique, qui est divisé en surfaces tronconiques individuelles, par des surfaces de fermeture partielles. L'avantage de ceci réside dans le fait que n'apparaissent pas de problèmes de fissures. En-dehors des surfaces de fermeture, le tronc de cône peut absorber des forces axiales apparaissant au cours du fonctionnement en amortissement. A l'inverse de l'état de la technique ayant été évoqué, le tronc de cône forme avantageusement, par rapport au guidage de tige de piston, une arête d'étanchéité périphérique. Par principe, une arête d'étanchéité peut être rendue étanche de manière relativement aisée, ou inversement, une arête d'étanchéité assure une étanchéité particulièrement bonne, parce qu'elle ne présente pas de défauts de planéité, qui peuvent engendrer des fuites. Le tronc de cône n'engendre pas non plus de problème de tolérances, par exemple dans le cas d'un amortisseur à deux tubes, comportant un tube de pression sur lequel s'appuie le guidage de tige de piston, de sorte que peuvent apparaître des problèmes de tolérances de longueur. L'arête d'étanchéité se déplace axialement sur le tube de cylindre, en fonction de la longueur du tube de pression. Par ailleurs, il est prévu qu'entre les surfaces de fermeture et les surfaces tronconiques individuelles, soient formées des zones de raccordement. Les zones de raccordement renforcent dans une large mesure, la résistance de la fermeture de l'ensemble piston-cylindre. Pour obtenir une résistance suffisante, le tube de cylindre présente avantageusement une épaisseur de paroi constante. La fabrication du tube de cylindre est simplifiée, parce que le tube ne nécessite pas de réductions d'épaisseur de paroi ou d'autres opérations d'usinage. En vue de pouvoir fabriquer un ensemble piston-cylindre du type de celui qui vient d'être décrit, un procédé de fabrication conforme à l'invention est caractérisé en ce qu'un outil conique réalise le formage du bord du tube de cylindre en un tronc de cône, dans lequel est ensuite enfoncé au moins un poinçon de rabattement, de sorte que se forment des surfaces de fermeture partielles. Les problèmes de fissuration connus dans le cas de l'état de la technique, n'apparaissent plus dans le cas de ce procédé. Les forces de formage agissant axialement sont réduites à une valeur acceptable, sans que l'étanchéité ou les forces pouvant être absorbées par la fermeture soient réduites. Pour des dimensions particulièrement délicates du tube de cylindre, notamment de son bord, le bord du tube de cylindre subit avantageusement un recuit, au cours d'une étape de procédé préalable. On augmente ainsi la capacité de fluage du matériau, de sorte que les forces de formage se réduisent de manière correspondante. En ce qui concerne le dispositif pour la mise en oeuvre du procédé venant d'être décrit, il s'est avéré avantageux que l'outil conique soit formé par une cloche pouvant être déplacée axialement, et dont la surface de formage présente un contour conique. Ce mode de réalisation permet d'éviter les relations dont dépend le point de basculement, et qui sont décrites dans le document DE 41 12 956, de sorte que des tolérances plus importantes du bord n'ont pas d'influence effective sur la qualité de la fermeture de l'ensemble piston- cylindre. L'invention va être explicitée plus en détail au regard de la description suivante, de la figure unique du dessin annexé. La figure unique montre la partie supérieure d'un ensemble pistoncylindre 1, sous la forme d'un amortisseur à deux tubes. Un guidage de tige de piston 3 ferme un cylindre 5 et un tube de pression 7, le guidage de tige de piston 3 assurant le centrage d'une tige de piston 9. L'étanchéité de l'ensemble piston-cylindre 1 s'effectue par l'intermédiaire d'un joint d'étanchéité 11 de tige de piston. Dans l'état d'achèvement de montage, l'ensemble piston- cylindre 1 est mis en place dans un dispositif, un bord ouvert 13 du tube de cylindre 5 s'étendant, avec une épaisseur de paroi constante, axialement au-delà du guidage de tige de piston 3. Au cours d'une première étape de procédé, un outil conique est appliqué, et déforme, dans le cas de cet exemple de réalisation, la totalité du bord 13, en un tronc de cône 14. L'outil conique 15 comporte un chanfrein d'entrée 17, qui se raccorde à un tronçon de guidage et de centrage 19. Il s'y raccorde un contour conique 21, qui effectue le formage proprement dit. Une ouverture centrale 23 permet le passage de la tige de piston 9. L'outil conique 15 constitue une cloche, qui peut être déplacée axialement en direction de l'ensemble piston- cylindre, en position de travail. Grâce au mouvement axial et à la formation du tronc de cône qui en résulte, il se forme une arête d'étanchéité 25, qui est indépendante des tolérances de longueur AL1 du tube de pression 7, & L2 du guidage de tige de piston 3, et A L3 du cylindre 5. L'arête d'étanchéité 25 migre axialement au maximum de AS/2 suivant l'interaction des tolérances individuelles de longueur, sans toutefois exercer une influence néfaste. Au cours d'une autre étape de procédé, au moins un poinçon de rabattement 27, en forme de doigt, est enfoncé radialement de l'extérieur, dans le tronc de cône 15, de sorte que sont créées des surfaces de fermeture partielles 29 réparties sur les parties déformées auparavant. Le poinçon de rabattement 27 détermine ici la largeur des surfaces de fermeture 29. Le poinçon de rabattement peut être réalisé sous la forme d'outils à déplacement radial, ou bien sous la forme d'un poinçon de rabattement 27a mobile axialement, similaire à l'outil conique 15. Pour déformer le bord 13, le poinçon de rabattement 27a présente plusieurs protubérances 27b en forme de doigt, placés sur le diamètre intérieur. Entre les surfaces de fermeture partielles 29 et les surfaces tronconiques individuelles 31, se forment des zones de raccordement 33 libres de fissures. Ces zones de raccordement 33 augmentent dans une large mesure la fermeture de l'ensemble piston- cylindre. Pour des matériaux particulièrement difficiles à déformer, il s'est avéré nécessaire de faire subir un recuit au bord 13 de l'ensemble piston-cylindre 1, au cours d'une étape de procédé préalable. REVENDICATIONS. 1. Ensemble piston-cylindre, notamment amortisseur, qui comprend un tube de cylindre dans lequel est disposé de manière axialement mobile, un piston dont la tige de piston est guidée par un guidage de tige de piston fermant le tube de cylindre et comportant un joint d'étanchéité, un outil de fermeture rabattant un bord qui dépasse du guidage de tige de piston, caractérisé en ce que le tube de cylindre (5) présente par rapport au guidage de tige de piston, un bord périphérique (13) de forme tronconique, qui est divisé en surfaces tronconiques individuelles (31), par des surfaces de fermeture partielles (29). 2. Ensemble piston-cylindre selon la revendication 1, caractérisé en ce que le tronc de cône (14) forme, par rapport au guidage de tige de piston (3), une arête d'étanchéité (25) périphérique. 3. Ensemble piston-cylindre selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'entre les surfaces de fermeture (29) et les surfaces tronconiques individuelles (31), sont formées des zones de raccordement (33). 4. Ensemble piston-cylindre selon la revendication 1, caractérisé en ce que le tube de cylindre (5) présente une épaisseur de paroi constante. 5. Procédé de fabrication d'un ensemble piston-cylindre selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un outil conique (15) réalise le formage du bord (13) du tube de cylindre (5) en un tronc de cône (14), dans lequel est ensuite enfoncé au moins un poinçon de rabattement (27), de sorte que se forment des surfaces de fermeture partielles (29). 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'au cours d'une étape de procédé préalable, le bord (13) du tube de cylindre (5) subit un recuit. 7. Dispositif destiné à la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'outil conique (15) est formé par une cloche pouvant être déplacée axialement, et dont la surface de formage (21) présente un contour conique.