Brevet FR2726875A1 — publié le 19960515

Titre: "ENSEMBLE A PISTON ET PALIER DE TIGE POUR AMORTISSEURS HYDRAULIQUES" Secteur technique de l'invention L'objet de la présente invention est un ensemble de piston et palier de tige pour amortisseurs hydrauliques, habituellement utilisés pour la suspension de véhicules automobiles. Le palier est du type qui comprend une pièce annu- laire, pourvu d'un orifice central de passage de la tige de piston et d'un anneau élastique d'étanchéité. Antécédents de l'invention On connait déjà une grande variété de réalisations de pistons et de paliers pour tiges de pistons d'amortis- seurs hydrauliques. Par exemple, dans les amortisseurs hydauliques à double tubes: généralement de tels paliers comprennent un corps annulaire monté aux extrémités correspondantes de deux tubes, et qui sépare hydraulique- ment les chambres extérieure et intérieure définies par la disposition coaxiale de ces tubes, en montant sur le corps annulaire une bague antifriction, appelée bague DU, et des moyens d'étanchéité pour empêcher la sortie du -2- liquide à l'extérieur, tels que, par exemple, des joints toriques, desbagues,des rondelles de pression etc., obenus généralement à partir de matériaux de nature élastique. De plus, dans lesdits amortisseurs, la pièce dite piston est un de ses composants principaux et elle est constituée en général, par un corps fritté qui constitue le piston proprement dit, par des diaphragmes, des ressorts, des rondelles et une bande antifriction. Les réalisations connues de pistons et de paliers pour tiges d'amortisseurs comme celles qui viennent d'être décrites, présentent l'inconvénient principal d'être constituées par un grand nombre de pièces qui, d'une part, impliquent un coût élevé de production et, d'autre part, un coût élevé d'assemblage. Explication de l'invention Dans le but d'apporter une solution aux inconvé- nients mentionnés ci-dessus, on propose un ensem- ble à piston et palier pour tiges de pistons d'amor- tisseurs hydrauliques, ayant une nouvelle structure qui élimine totalement les inconvénients précités. Essentiellement, l'ensemble à piston et palier objet de l'invention se caractérise par le fait que le piston est fabriqué en une seule pièce formée par un -3- corps de révolution dont la génératrice est une courbe convexe, la surface extérieure du piston et de la paroi de l'orifice central de la pièce annulaire étant pour- vues, au moins partiellement, de recouvrements respectifs ayant une épaisseur uniforme, formés, moyennant projection sur la surface extérieure du piston et sur les parois de l'orifice central de la pièce annulaire, respectivement, d'une matière qui réduit la friction et améliore la résistance à l'usure, comme par exemple, du polytétra- fluroéthylène (PTFE) avec une charge de particules céra- miques et d'un pigment. Selon une autre caractéristique de l'invention, ladite charge de particules comprend préférablement de la mullite et de l'oxyde de titane, en une proportion de poids comprise entre 5 et 25% du poids total. Selon une autre caractéristique de l'invention, lesdits recouvrements de la paroi de l'orifice central de la pièce annulaire et de la surface extérieure du piston ont une épaisseur uniforme comprise entre 20 et 60 microns. Selon une autre caractéristique de l'invention, la surface extérieure du piston est celle d'un corps de révolution, préférablement pourvu d'une configuration du type tonneau, dont la génératrice est une ligne courbe convexe ayant un rayon compris entre 700 et 1.300 - 4 millimètres. Selon une autre caractéristique de l'invention, la paroi de l'orifice central du palier est formée par un corps de révolution, dont la génératrice est pourvue au moins d'une partie cylindrique droite, et au moins d'une partie d'extrémité dont le diamètre augmente vers un des bords de l'orifice central. Brève description des dessins Sur les dessins annexés on illustre, à titre d'exem- ple non limitatif, une forme de réalisation d'un ensemble de piston et palier de tige de piston pour amortisseurs hydrauliques selon l'invention. La Figure 1 es une vue en section longitudinale d'un palier selon l'invention, montrant l'anneau élastique et la pièce annulaire séparés, et en position corrélative d'assemblage. La Figure 2 représente une vue partielle en section longitudinale d'une autre forme de réalisation de la pièce annulaire; La Figure 3 montre une vue supérieure du palier de la Figure 1. -5- La Figure 4 montre une vue en perspective d'une forme préférée de réalisation d'un piston, et la Figure 5 est une vue en section du piston de la Figure 4. Description détaillée d'un exemple de réalisation Sur ces dessins on peut voir que le piston 1 est constitué par une seule pièce 7, formée par un corps de révolution de génératrice 8 courbe convexe, laquelle est pourvue sur sa surface extérieure d'un recouvrement extérieur 9 qui la recouvre au moins partiellement. Dans le corps du piston on peut voir les orifices 14 de passa- ge du fluide hydraulique. A son tour, le palier 2 pour tiges de piston d'amor- tisseurs hydrauliques selon l'invention, qui est décrit comme exemple de réalisation, comprend une pièce annulai- re 3 qui est munie dans la paroi de l'orifice central 5 d'un recouvrement d'épaisseur uniforme, et un anneau élastique 4 qui agit comme bague d'étanchéité du fluide hydraulique. Pour une meilleure compréhension de l'exposé de l'invention, sur les dessins on a représenté le palier 2 pour tiges selon l'invention, tel qu'il peut être livré pour s'adapter à l'extrémité correspondante d'un amortis- -6- seur hydraulique à double tubes, du type utilisé habi- tuellement pour la suspension de véhicules automobiles. La pièce annulaire 3 est obtenue à partir d'acier fritté. Dans l'exemple de réalisation représenté sur la figure 1, ladite pièce annulaire a un orifice 5 central dont la génératrice 13 est constituée par une partie cylindrique 10 et une partie tronconique 11, tandis que l'exemple de réalisation représenté sur la figure 2, elle comprend une partie 10 également cylindrique et deux parties d'extrémités 11 de courbe convexe. Il est entendu que cet orifice centré 5 peut avoir une autre configura- tion si toutefois il comprend au moins une partie cylin- drique, et au moins une autre partie d'extrémité de diamètre augmentant vers un des bords 12 quelconques de l'orifice 5, sans que cela affecte l'esprit de l'inven- tion. Les recouvrements 9 et 6 sont obtenus moyennant projection sur la surface extérieure du piston 1 et sur la paroi de l'orifice tentral 5 de la pièce annulaire 3, d'une matière formépréférablement par des particules de polytétrafluoréthylène (PTFE) et par une charge de parti- cules céramiques et de pigment. Ladite charge de particu- les céramiques comprend préférablement de la mullite et le pigment comprend avantageusement de l'oxyde de titane. -7- Lesdits recouvrements 6 et 9 de la paroi de l'orifi- ce central 5 de la pièce annulaire 3 et de la surface extérieure du piston 1, respectivement, ont une épaisseur uniforme comprise entre 20 et 60 microns. A partir des essais réalisés, on a trouvé particu- lièrement avantageux une matière dont les proportions selon lesquelles sont mélangés les composants, sont les suivantes: polytétrafluoréthylène (PTFE), entre 75% et 95% du poids total; et charge de mullite et de pig- ment, entre 5% et 25% du poids total. Préalablement à la projection de la matière précitée qui constitue les recouvrements 6 et 9, la surface de la paroi de l'orifice central et la surface extérieure du piston 1 sont soumises à un prétraitement pour obtenir des conditions adéquates d'adhérence de la matière. Un tel traitement peut comprendre, par exemple, un grenaillage et l'application postérieure d'une couche d'impression, telle qu'une impression chromique, une impression de type "silanes", ou toute autre impression quelconque. La projection de ladite matière sur la surface exté- rieure du piston 1 et sur la paroi de l'orifice 5 de la pièce annulaire 3, configure, respectivement, les recou- vrements 9 et 6. Préférablement, l'anneau élastique 4 comprend un -8 corps central 15 de forme globale cylindrique, avec une extension périmétrique 16 dont l'épaisseur est relative- ment réduite. La nature de l'invention ayant été suffisamment décrite, on fait observer qu'elle peut être soumise à des variations de détails, si toutefois son principe fonda- mental n'est ni changé, ni altéré, ni modifié, l'essen- tiel étant résumé dans les revendications suivantes. - 9 - R E V E N D I C A T IONS 1.- Ensemble à piston (1) et palier (2) de tige pour amortisseurs hydrauliques du type dans lequel le pa- lier de tige du piston comprend une pièce annulaire (3) pourvue d'un orifice central (5) de passage de la tige du piston et d'un anneau élastique (4) d'étanchéité, caractérisé en ce que le piston (1) est constitué par une seule pièce (7) formée par un corps de révolution de génératrice (8) de courbe convexe, la surface extérieure du piston et de la paroi intérieure de l'orifice central (5) de la pièce annulaire (3) étant pourvues, au moins partiellement, de recouvrements respectifs (6, 9) d'é- paisseur uniforme, formés par la projection sur la surfa- ce extérieure du piston et sur la paroi de l'orifice central (5) de la pièce annulaire (3), respectivement, d'une matière qui réduit la friction et qui améliore la résistance à l'usure, comme par exemple, du polytétra- fluoréthilène (PTFE) avec une charge de particules céra- miques et d'un pigment. 2.- Ensemble à piston et palier selon la revendi- cation 1, caractérisé par le fait que ladite charge de particules céramiques et de pigment comprend préférable- ment de la mullite et de l'oxyde de titane dans une proportion de poids comprise entre 5% et 25% du poids total. - 10 - 3.- Ensemble à piston et palier selon les reven- dications 1 à 3, caractérisé par le fait que lesdits recouvrements (6, 9) de la paroi de l'orifice central (5) de la pièce annulaire. (3) et de la suface extérieure du piston (1) ont une épaisseur uniforme comprise entre 20 et 60 microns. 4.- Piston (1) pour amortisseurs hydrauliques selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la surface extérieure est celle d'un corps de révolution, préférablement pourvu d'une configuration du type tonneau dont la génératrice (8) est une ligne de courbe convexe ayant un rayon compris entre 700 et 1.300 mil- limètres. 5.- Palier (2) pour tige de piston selon les reven- dications 1 et 2, caractérisé par le fait que la paroi de l'orifice central (5) dudit palier est formée par un corps de révolution dont la génératrice est munie d'au moins une partie (10) cylindrique et d'au moins une partie d'extrémité (11) dont le diamètre augmente vers un des bords (12) de l'orifice central (5).