Brevet FR2727164A1 — publié le 19960524

L'invention se rapporte à un ensemble cylindre-piston pour des installations hydrauliques, notamment pour des véhicules automobiles, composé d'un carter comportant un alésage axial dans lequel un piston fixé à une tige de piston, est guidé de manière axialement coulissante, est sollicité d'un côté frontal par un fluide hydraulique, et est guidé de manière étanche par rapport au carter, l'ensemble cylindre- piston étant pourvu de raccords pour au moins une conduite de pression, d'une liaison à une chambre de fluide et d'une liaison pour la fixation, et au moins un joint d'étanchéité annulaire à lèvres disposé dans le carter assurant l'étanchéité du carter par rapport à la surface extérieure du piston. On connaît déjà des ensembles cylindre-piston pour installations hydrauliques (par exemple d'après le document DE-OS 42 12 107), qui sont de préférence mis en oeuvre dans des systèmes d'embrayage ou de freinage à actionnement hydraulique, dans des véhicules automobiles. A l'aide de moyens simples, on doit obtenir une limitation de butée arrière d'un montage aisé et économique. A cet effet, la rotule de tige de piston et le piston sont entourés de deux demi-coquilles. Après le montage du fourreau de corps de piston, le piston et les deux demi-coquilles sont reliés de manière inséparable. En raison de la configuration de construction de la contre-dépouille sur le piston, et en raison des plots sur les deux demi-coquilles, la liaison rotule de tige de piston / coussinet de piston devient sans jeu lors du montage du module dans le fourreau de corps de piston. L'inconvénient dans ce cas, réside dans le fait que pour une liaison sans jeu entre la tige de piston et le piston, des ondes de pression ou des vibrations, qui résultent du fluide hydraulique, sont transmises directement, par l'intermédiaire du piston, à la tige de piston et aux éléments d'actionnement. Le but de l'invention consiste à proposer pour un ensemble cylindrepiston destiné à des installations hydrauliques, une configuration telle, que des vibrations et des ondes de pression dans le fluide hydraulique, soient découplées des éléments d'actionnement. Conformément à l'invention, ce but est atteint grâce au fait que le piston et/ou la tige de piston, entre le fluide hydraulique et la zone d'extrémité du piston dirigée vers la tige de piston, sont pourvus d'un dispositif destiné à amortir les ondes de pression en provenance du fluide hydraulique. L'avantage de cette configuration réside dans le fait que dans le parcours de transmission des éléments d'actionnement au fluide hydraulique, jusqu'aux éléments à actionner, il est prévu un dispositif, qui amortit des vibrations, des oscillations ou des ondes de pression en provenance du véhicule et du moteur du véhicule, vers les éléments d'actionnement de l'utilisateur. Selon une autre caractéristique essentielle, le dispositif d'amortissement est constitué d'une suspension élastique qui est disposée entre la tige de piston et le piston. Cette suspension élastique peut être formée par un ressort agissant entre la tige de piston et le piston. Selon une configuration avantageuse, une fixation à effet de ressort, entre le piston et la tige de piston, est prévue en guise de dispositif d'amortissement. Si le piston est réalisé en deux parties, par exemple lorsque qu'un fourreau en acier enserre une âme en matière plastique, il est prévu selon une autre caractéristique, que dans le cas de l'utilisation d'un piston constitué d'une partie intérieure et d'une partie extérieure, le dispositif d'amortissement est disposé entre la partie intérieure et la partie extérieure. Selon un mode de réalisation d'une technique de fabrication simple, le piston est constitué d'une partie extérieure en forme de pot et d'une partie intérieure, et au moins un côté frontal de la partie intérieure et/ou le fond de la partie extérieure en forme de pot sont pourvus de protubérances et/ou de creux. Dans ce cas, les protubérances peuvent avantageusement être réalisées en un matériau déformable de manière élastique. Selon une autre configuration, un piston en forme de pot est pourvu dans sa zone d'extrémité, d'une suspension élastique de forme annulaire et munie d'évidements, un appendice correspondant de la tige de piston garantissant un enclenchement dans les évidements. On obtient un montage simple sur le plan de la technique de réalisation, par le fait qu'au moins un joint d'étanchéité annulaire à lèvres est logé dans un alésage axialement libre de contre-dépouille, du carter, et est maintenu axialement par l'intermédiaire d'un élément de fixation pouvant s'encliqueter dans le carter. Dans ce cas, l'élément de fixation porte avantageusement une bague formant racleur en prise avec la tige de piston. Selon une autre caractéristique de l'invention, le raccord de pression est disposé à une distance du fond de l'ensemble cylindre-piston et est relié à celui-ci par une rainure, qui s'étend radialement entre le piston et la chambre intérieure de l'ensemble cylindre-piston, et dont la section transversale en combinaison avec la distance du raccord de pression au fond de l'ensemble cylindre-piston réalise un amortissement hydraulique défini. Selon un mode de réalisation particulièrement économique sur le plan de la technique de fabrication,, le piston est réalisé de manière à présenter une forme de pot. Dans la suite, l'invention va être explicitée plus en détail au regard de modes de réalisation préférés représentés de manière schématique sur les dessins annexés, qui montrent: Fig. 1 un ensemble cylindre-piston destiné à une installation hydraulique, en coupe, l'ensemble cylindre-piston ici considéré se présentant sous la forme d'un maître-cylindre; Fig. 2 un autre ensemble cylindre-piston (ensemble cylindre-piston récepteur) pour installations hydrauliques, en coupe; Fig. 3 un autre mode de réalisation d'un maître- cylindre, en coupe; Fig. 4 un ensemble cylindre-piston récepteur en coupe; Fig. 5 un autre mode de réalisation d'un maître- cylindre, en coupe. L'ensemble cylindre-piston représenté sur la figure 1, est essentiellement constitué du carter 12 et du piston 1. Le carter 12 est pourvu d'un raccord 15 pour une conduite de pression. Le piston 1 est constitué d'une partie intérieure la et d'un tube lb entourant la partie intérieure, la partie intérieure la étant fixée à la tige de piston 2. La moitié supérieure de la figure montre le piston 1 en position sortie, tandis que la moitié inférieure de la figure montre le piston en position rentrée. Dans le carter 12, à savoir dans un alésage 11 sans contre-dépouille, est reçu au moins un joint d'étanchéité annulaire à lèvres 10, l'élément de fixation 13 assurant la fixation axiale du joint d'étanchéité annulaire à lèvres 10, et s'enclenchant simultanément dans le carter 12, par l'intermédiaire de crans d'arrêt. Cet élément de fixation 13 porte simultanément une bague formant racleur 14, qui glisse sur la tige de piston 2 en empêchant la pénétration de salissures en provenance de l'extérieur. La tige de piston 2 est reliée au piston 1 par l'intermédiaire d'une fixation à effet de ressort 5, cela permettant un très léger mouvement axial entre ces deux parties. En guise de dispositif supplémentaire pour amortir des ondes de pression et des vibrations, la zone d'extrémité 3 du piston 1 est pourvue d'une suspension élastique 4b, et le côté frontal 6 du piston 1 est également muni d'une suspension élastique 4a par rapport au fond 7 de la partie de piston extérieure lb. La suspension élastique 4a de la partie de piston intérieure la peut dans ce cas, être constituée d'évidements ou de protubérances. Dans le cas o le piston 1 présente une partie extérieure lb de forme tubulaire, en métal, et une partie intérieure la en un matériau élastique, on obtient grâce aux évidements et aux protubérances de la suspension élastique 4a, un dispositif pour amortir des ondes de pression et des vibrations. La figure 2 laisse entrevoir un autre ensemble cylindre-piston pour installations hydrauliques, le carter 12 étant pourvu d'une conduite de pression 15, qui peut être reliée à un maître-cylindre selon la figure 1. Le piston 1 est à nouveau constitué d'une partie intérieure la et d'une partie extérieure lb en forme de pot, des canaux 16 qui s'étendent dans la direction axiale, entre le carter 12 et la partie extérieure lb en forme de pot, assurant une alimentation en fluide hydraulique vers le côté frontal 6 du piston 1. Dans le cas d'un ensemble cylindre-piston récepteur, la tige de piston 2, suite à la sollicitation de la surface frontale 6 du piston 1, est déplacée axialement vers l'extérieur et sert, par exemple, à actionner un disque d'embrayage ou une installation de freinage. Le piston selon, la figure 2 est en deux parties, une suspension élastique 4a étant à nouveau prévue entre la partie intérieure la et la partie extérieure lb, par rapport à un côté frontal 6 du piston 1, et respectivement 4b par rapport à la zone d'extrémité 3 du piston 1. Toutefois dans son principe, le mode de réalisation technique du maîtrecylindre selon la figure 1, correspond à un mode de réalisation d'un ensemble cylindre-piston récepteur selon la figure 2. Sur la figure 3 est représenté en coupe, un autre mode de réalisation d'un maître- cylindre, au moins un joint d'étanchéité à lèvres 10 étant à nouveau reçu dans le carter 12, et maintenu dans ce carter 12, au moyen de l'élément de fixation 13. Dans ce mode de réalisation, l'élément de fixation porte également une bague formant racleur 14, qui assure l'étanchéité de l'espace intérieur par rapport à l'atmosphère. Dans cet exemple de réalisation, la tige de piston 2 est pourvue d'un appendice 9 faisant saillie radialement vers l'extérieur, sur lequel est enclenchée une suspension élastique 4c de configuration cylindrique. A cet effet, la suspension élastique 4c est munie d'un évidement périphérique 8, dont la section transversale correspond à celle de l'appendice 9 s'étendant radialement. L'appendice 9 peut également être constitué de plusieurs appendices individuels s'étendant dans la direction radiale, répartis sur la périphérie de la tige de piston 2. Pour la fixation de la suspension élastique 4c, le piston 1 est pourvu, dans ce mode de réalisation, d'une partie extérieure lb en forme de pot, ainsi que d'une partie intérieure la, la partie intérieure la présentant dans la zone de la suspension élastique 4c, des avancées 17 s'étendant radialement vers l'intérieur, au moins sur une partie de la périphérie. Sur la figure 4 est représenté un mode de réalisation d'un ensemble cylindre-piston récepteur, selon lequel dans le carter 12 est disposé le piston 1, la suspension élastique 4a étant placée entre le côté frontal de la tige de piston 2 et le côté frontal 6 du piston 1. La suspension élastique 4d présente un effet de ressort en soi, par un choix approprié du matériau. Dans ce mode de réalisation, le piston 1 est maintenu en prise avec la tige de piston 2, par l'inetrmédiaire d'un ressort 18. En-dehors de cela, cet exemple de réalisation correspond au mode de réalisation de l'ensemble cylindre-piston récepteur selon la figure 2. Le maître-cylindre représenté sur la figure 5 correspond dans une large mesure, sur le plan de la construction, à celui déjà décrit au regard de la figure 3, seules les différences sur le plan de la construction étant donc explicitées, ces différences se rapportant essentiellement à la liaiosn entre la tige de piston 2 et le piston 1, qui s'effectue au moyen d'un ressort 20 en guise d'élément élastique 4. Le ressort s'appuie d'un côté sur un anneau 21 en saillie radiale de la tige de piston 2, et de l'autre côté sur une douille 23 qui entoure la tige de piston et s'appuie, pour sa part, sur la partie intérieure la du piston 1. La douille peut être d'une configuration élastique. L'anneau 21 s'appuie, par son côté opposé à celui dirigé vers le ressort 20, sur un élément élastique d'amortissement 24, qui prend appui sur la partie intérieure la du piston 1, et ceci à l'extrémité opposée à celle o s'appuie la douille 23. Le fonctionnement est tel, que lors de l'application d'une force de compression par l'intermédiaire de la tige de piston 2, la partie intérieure la rentre dans le carter 12 de l'ensemble cylindre-piston, et dès qu'elle vient en appui sur une butée prédéterminée de ce carter, par exemple le fond de carter 25, le ressort 20, par déformation, produit un amortissement du mouvement de compression de la tige de piston 2. Inversement, lors de l'application d'une force de traction sur la tige de piston 2, cette force est transmise, avec seulement une très faible déformation élastique, par l'intermédiaire de l'élément d'amortissement 24, à la partie intérieure la, de sorte que la tige de piston 2 est tirée, pratiquement sans retard, contre l'extrémité de la partie intérieure la, associée à cette direction de mouvement, et ainsi vers l'extrémité correspondante du carter 12. L'élasticité entre la partie intérieure la et la tige de piston 2 dépend donc considérablement, en raison de la mise en oeuvre du ressort 20, du sens d'action considéré. REVENDICATIONS. 1. Ensemble cylindre-piston pour des installations hydrauliques, notamment pour des véhicules automobiles, composé d'un carter comportant un alésage axial dans lequel un piston fixé à une tige de piston, est guidé de manière axialement coulissante, est sollicité d'un côté frontal par un fluide hydraulique, et est guidé de manière étanche par rapport au carter, l'ensemble cylindre-piston étant pourvu de raccords pour au moins une conduite de pression, d'une liaison à une chambre de fluide et d'une liaison pour la fixation, et au moins un joint d'étanchéité annulaire à lèvres disposé dans le carter assurant l'étanchéité du carter par rapport à la surface extérieure du piston, caractérisé en ce que le piston (1) et/ou la tige de piston (2), entre le fluide hydraulique et la zone d'extrémité (3) du piston (1) dirigée vers la tige de piston (2), sont pourvus d'un dispositif destiné à amortir les ondes de pression en provenance du fluide hydraulique. 2. Ensemble cylindre-piston selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif d'amortissement est constitué d'une suspension élastique (4) qui est disposée entre la tige de piston (2) et le piston (1). 3. Ensemble cylindre-piston selon la revendication 2, caractérisé en ce que la suspension élastique (4) est formée par un ressort (20) agissant entre la tige de piston (2) et le piston (1). 4. Ensemble cylindre-piston selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'en guise de 1i dispositif d'amortissement est prévu une fixation à effet de ressort (5), entre le piston (1) et la tige de piston (2). 5. Ensemble cylindre-piston selon la revendication 1, caractérisé en ce que dans le cas de l'utilisation d'un piston (1) constitué d'une partie intérieure (la) et d'une partie extérieure (lb), le dispositif d'amortissement est disposé entre la partie intérieure (la) et la partie extérieure (lb). 6. Ensemble cylindre-piston selon la revendication 1, caractérisé en ce que le piston (1) est constitué d'une partie extérieure (lb) en forme de pot et d'une partie intérieure (la), et au moins un côté frontal (6) de la partie intérieure (la) et/ou le fond (7) de la partie extérieure (lb) en forme de pot, sont pourvus de protubérances et/ou de creux. 7. Ensemble cylindre-piston selon la revendication 6, caractérisé en ce que les protubérances sont réalisées en un matériau déformable de manière élastique. 8. Ensemble cylindre-piston selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'un piston (1) en forme de pot est pourvu dans sa zone d'extrémité, d'une suspension élastique (4) de forme annulaire et munie d'évidements (8), un appendice (9) correspondant de la tige de piston (2) garantissant un enclenchement dans les évidements (8). 9. Ensemble cylindre-piston selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins un joint d'étanchéité annulaire à lèvres (10) est logé dans un alésage (11) axialement libre de contre-dépouille, du carter (12), et est maintenu axialement par l'intermédiaire d'un élément de fixation (13) pouvant s'encliqueter dans le carter (12). 10. Ensemble cylindre-piston selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'élément de fixation (13) porte une bague formant racleur (14) en prise avec la tige de piston (2). 11. Ensemble cylindre-piston selon la revendication 1, caractérisé en ce que le raccord de pression est disposé à une distance du fond de l'ensemble cylindre-piston et est relié à celui- ci par une rainure, qui s'étend radialement entre le piston (1) et la chambre intérieure de l'ensemble cylindre-piston, et dont la section transversale en combinaison avec la distance du raccord de pression au fond de l'ensemble cylindre-piston, réalise un amortissement hydraulique défini. 12. Ensemble cylindre-piston pour installations hydrauliques, notamment pour des véhicules automobiles, composé d'un carter comportant un alésage axial dans lequel un piston fixé à une tige de piston, est guidé de manière axialement coulissante, est sollicité d'un côté frontal par un fluide hydraulique, et est guidé de manière étanche par rapport au carter, l'ensemble cylindre-piston étant pourvu de raccords pour au moins une conduite de pression, d'une liaison à une chambre de fluide et d'une liaison pour la fixation, et au moins un joint d'étanchéité annulaire à lèvres disposé dans le carter assurant l'étanchéité du carter par rapport à la surface extérieure du piston, caractérisé en ce que le piston (1) est réalisé de manière à présenter une forme de pot.