Brevet FR2755742A1 — publié le 19980515

L'invention se rapporte à un raccord pour un fluide liquide ou gazeux sur une paroi extérieure d'un cylindre, en particulier d'un cylindre d'amortisseur à effet hydropneumatique pour des véhicules automobiles, le raccord coopérant avec un perçage dans la paroi extérieure du cylindre et avec un élément de centrage et présentant un contour adapté à la surface du cylindre ainsi qu'une surface d'étanchement correspondante, et dans lequel un anneau d'étanchement élastique est agencé entre la surface d'étanchement et la surface du cylindre et est mis sous précontrainte radialement par rapport au cylindre. On connaît un tel raccord par exemple du document DE 40 14 469 AI. Dans ce cas, le manchon de raccordement coopérant avec un perçage du cylindre est réalisé en une seule pièce avec la surface d'étanchement et avec l'élément de centrage, de sorte qu'en raison du fait que le contour du manchon de raccordement est adapté au cylindre, un usinage ultérieur par enlèvement de matière des surfaces du manchon de raccordement qui coopèrent avec la surface du cylindre, en particulier de la surface d'étanchement, n'est pas possible à des coûts raisonnables. Une adaptation du manchon de raccordement à différents diamètres de cylindre ou à des diamètres similaires n'est donc pas possible, ce pourquoi on doit réaliser le manchon de raccordement sous forme d'une pièce coulée sous pression, qui ne peut pas être usinée ultérieurement, pour un seul diamètre de cylindre. Par conséquent, de tels manchons de raccordement conviennent uniquement pour de faibles pressions, ce qui est le cas en particulier pour la réalisation sous forme d'une pièce coulée par injection en matière plastique. L'objectif sous-jacent à l'invention est de réaliser un raccord pour un cylindre, qui convienne pour des pressions élevées, qui permette une adaptation simple à un diamètre de cylindre donné, qui permette une fixation et un étanchement sans problème et que l'on puisse utiliser pour les plus divers cas d'application. Conformément à l'invention, cet objectif est atteint par le fait que le raccord présente un perçage de réception pour un insert, et que l'insert est pourvu d'une surface d'étanchement adaptée à la surface de cylindre et forme conjointement avec la paroi du perçage de réception et l'élément de centrage une gorge d'étanchement, et que l'on prévoit un accessoire d'orientation pour trouver la position de montage correcte de l'insert dans le perçage de réception. Un tel raccord est simple à adapter à la surface du cylindre par exemple par une déformation par enlèvement de matière de la surface d'appui au moyen d'une fraise cylindrique. Lors de l'usinage de l'ouverture de passage, on peut réaliser en une seule opération de travail également le perçage de réception pour l'insert, et l'insert peut lui-même également être réalisé sous forme d'un petit composant simple par déformation par enlèvement de matière et ensuite par assemblage avec l'élément de centrage, lorsque l'élément de centrage est réalisé sous forme d'un composant séparé et est relié à l'insert avant de monter celui-ci. Conformément à l'invention, l'insert relié à l'élément de centrage peut également être réalisé sous forme d'un composant en une seule pièce, et ce composant simple est alors fabriqué de préférence par le procédé de coulée sous pression. Selon une caractéristique de l'invention, l'élément de centrage est formé lors de la réalisation du perçage dans la paroi extérieure du cylindre par une déformation plastique de la paroi de cylindre. Grâce à ceci, on réalise un élargissement qui, comme déjà décrit, permet un usinage simple de l'insert sans assemblage ultérieur avec l'élément de centrage. La fixation du raccord sur la paroi cylindrique est possible de manière simple et économique par le fait que le raccord est réalisé sous forme d'une pièce forgée et présente une bride de soudage s'étendant en direction périphérique du cylindre, grâce à quoi on peut procéder à un soudage sur le cylindre sans effet désavantageux sur l'anneau d'étanchement élastique. De plus, un raccord réalisé de cette manière et fixé par soudage sur le cylindre convient également pour une étanchéité absolue même sous des pressions très élevées. On peut appliquer d'autres types de fixation en agençant un dispositif de pressage qui exerce une force de pressage agissant en direction radiale sur le raccord. Ceci peut s'effectuer par exemple par un capuchon de fixation, par un collier tubulaire ou par un ruban de fixation en acier. Afin de respecter la position correcte de la surface d'étanchement bombée de l'insert dans le raccord, on prévoit un accessoire d'orientation qui est formé de préférence par une petite saillie cylindrique sur l'insert, qui s'engage dans un petit perçage ou un fraisage du raccord. Grâce à ceci, on réalise une position exacte de la surface d'étanchement par rapport à la surface d'appui et ainsi un effet d'étanchéité parfait. On peut fabriquer l'insert en matériaux les plus divers, car il ne doit sensiblement encaisser que des forces de pression. L'insert peut être enfoncé ou ajusté à la presse dans le perçage de réception, ou bien y être brasé dans le cas d'un matériau métallique. Le raccord convient pour les plus divers cas d'application. Comme le montre l'invention, on peut réaliser le raccord sous forme d'un manchon coudé qui présente une fixation s'étendant de préférence parallèlement à l'axe de cylindre pour un tuyau de raccordement ou pour une conduite de raccordement, et la fixation est constituée par exemple par une réception ou par un pas de vis de raccordement. Il est également possible sans aucun problème d'agencer le raccord entre le cylindre et un récipient, le raccord étant réalisé de préférence en une seule pièce avec le récipient, et le récipient portant le raccord étant pourvu de la bride de soudage. De cette manière, il est possible sans aucune difficulté que la chambre de compensation soit formée par le récipient, par exemple dans le cas d'un amortisseur d'oscillations à un seul tube, et ainsi l'amortisseur d'oscillations peut présenter une faible longueur. Un avantage est en outre l'agencement très étroit du récipient avec la possibilité de liaison hydraulique ou pneumatique avec le raccord conforme à l'invention. Des exemples de réalisation préférés de l'invention seront décrits plus en détail dans ce qui suit en se rapportant aux figures. Celles- ci montrent: figure 1 un raccord réalisé sous forme d'un manchon de raccordement à un cylindre, en coupe longitudinale; figure 2 une coupe transversale à travers le raccord le long de la ligne de coupe II- II à la figure 1; figure 3 un détail du raccord selon la figure 1, en illustration agrandie; figure 4 le corps du manchon de raccordement selon les figures 1 à 3, en coupe longitudinale partielle; figure 5 une coupe transversale à travers le manchon de raccordement montré à la figure 4; figure 6 un insert pour le manchon de raccordement selon les figures 4 et 5; figure 7 un mode de réalisation en coupe longitudinale, dans lequel un élément de centrage pour le raccord est moulé sur le cylindre; figure 8 une coupe transversale à travers le mode de réalisation montré à la figure 7; figure 9 la réalisation illustrée aux figures 7 et 8, en vue latérale; figure 10 le manchon de raccordement selon les figures 7 à 9, en illustration agrandie; figure 11 une coupe transversale à travers le manchon de raccordement selon la figure 10; figure 12 un mode de réalisation en coupe longitudinale, qui montre le raccord pour la liaison étanche à la pression du cylindre avec un récipient; et figure 13 une coupe transversale à travers l'agencement selon la figure 12. Dans l'exemple de réalisation selon les figures 1 à 6, un cylindre 1 est fermé de façon étanche à la pression par un couvercle de cylindre 4. Le couvercle de cylindre 4 est pourvu d'une tige d'articulation 5 qui forme une partie de l'élément de montage dans un véhicule, par exemple lorsque le cylindre 1 est monté et agit entre la superstructure du véhicule et un élément de la suspension des roues. Pour la liaison hydraulique ou pneumatique d'un raccord 8 avec la chambre intérieure du cylindre 1, on a ménagé dans celui- ci un perçage 7 dans lequel s'engage un élément de centrage 12 relié au raccord 8. Cet élément de centrage 12 est réalisé en une seule pièce avec l'insert 10 qui est fixé dans un perçage de réception 9 du raccord 8, simple à réaliser. La surface d'étanchement 11 de l'insert 10, qui est dirigée vers le cylindre 1, s'étend parallèlement à la surface de cylindre 3 et elle forme conjointement avec la paroi du perçage de réception 9 et l'élément de centrage 12 une gorge d'étanchement 23 pour recevoir un anneau d'étanchement élastique 13, comme le montre en particulier la figure 3. Vers le cylindre 1, le raccord 8 réalisé sous forme d'un manchon de raccordement est pourvu d'une surface d'appui 14 qui est adaptée exactement à la surface de cylindre 3 et qui est très simple à réaliser, par exemple par une fraise cylindrique qui présente un diamètre extérieur correspondant au cylindre 1. Le corps du raccord 8 est réalisé sous forme d'une pièce forgée, lorsqu'on l'utilise comme raccord à haute pression, et le perçage de réception 9 est usiné par enlèvement de matière conjointement avec les perçages de passage ainsi que la surface d'appui 14. Pour presser radialement le raccord 8 contre la surface de cylindre 3, on a prévu un capuchon de fixation 15 qui est pressé au moyen d'un élément de support 6 coopérant avec le raccordement d'articulation contre la surface frontale extérieure du couvercle de cylindre 4 et qui recouvre le raccord 8 à l'extérieur, de sorte que la surface d'appui 14 est pressée contre la surface de cylindre 3, et ainsi l'anneau d'étanchement élastique 13 situé dans la gorge d'étanchement et réalisé sous forme d'un joint torique est pressé tant contre la surface d'étanchement 11 de l'insert 10 que contre la surface de cylindre 3. Pour assurer la position de montage correcte de l'insert 10 dans le corps de raccordement, on prévoit un accessoire d'orientation 24 qui est constitué, dans le présent exemple de réalisation, par un petit perçage 22 dans le corps de raccordement, dans lequel s'engage une saillie cylindrique 21 de l'insert 10. On peut fabriquer l'insert 10 en les plus divers matériaux, selon les exigences posées au raccord 8. Il est également possible sans problème de réaliser l'élément de centrage 12 sous forme d'un composant séparé et de relier celui-ci à l'insert uniquement après avoir réalisé la surface d'étanchement 11 sur l'insert 10, par exemple par déformation par enlèvement de matière. L'insert 10 peut être pressé, collé ou brasé dans le raccord 8, selon le matériau utilisé. Pour relier le raccord 8 à un tuyau de raccordement 18, on a prévu une réception 17 sur le raccord, selon la figure 4. Le tuyau de raccordement 18 est enfilé sur cette réception 17 et il y est fermement relié au moyen d'un collier de serrage 16. Le tuyau de raccordement 18 doit compenser élastiquement des mouvements relatifs entre l'axe et la superstructure, les tuyaux pouvant être fléchis mais non pas tordus. En correspondance, on exige dans de tels cas d'application que la liaison du tuyau de raccordement 18 s'effectue parallèlement à l'axe de cylindre 2, et qu'il soit coudé uniquement après ceci vers le porte- tuyau de la superstructure du véhicule. Un autre mode de réalisation est montré dans les figures 7 à 11. Dans ce cas, le perçage 7 dans le cylindre 1 est réalisé par déformation plastique, en formant simultanément l'élément de centrage 12. En correspondance, l'insert 10 est réalisé plus simple dans le raccord 8, et il est donc plus simple à réaliser et très exact à adapter à la surface de cylindre 3 par une déformation par enlèvement de matière. Dans ce raccord 8, on peut fixer le tuyau de raccordement ou une conduite de raccordement également au moyen du pas de vis de raccordement 25. La fixation du raccord 8 sur le cylindre 1 se distingue également du mode de réalisation décrit auparavant. A cet effet, le raccord 8 est pourvu d'une bride de soudage 19 qui s'étend des deux côtés du perçage 7 en direction périphérique du cylindre 1 et qui permet ainsi une liaison soudée sans endommagement thermique de l'anneau d'étanchement 13. Selon les figures 12 et 13, le raccord 8 permet une liaison hydraulique ou pneumatique simple du cylindre 1 avec un récipient 20. Le raccord 8 est formé par un perçage de réception 9 dans le récipient 20, et l'insert 10 pourvu de l'élément de centrage 12 et de l'anneau d'étanchement 13 est fixé dans le perçage de réception 9. Comme montré en particulier à la figure 13, la bride de raccordement 19 s'étend des deux côtés du perçage 7 sur le cylindre 1 et elle est soudée avec celui-ci. Grâce à une telle construction, on réalise une liaison hydraulique ou pneumatique d'un récipient 20, liaison qui est disposée très étroitement contre le cylindre 1 et qui est très avantageuse en particulier dans le cas des amortisseurs d'oscillation à un seul tube, car la chambre de compensation peut être formée par le récipient 20 et ainsi un tel amortisseur d'oscillations à haute pression peut être aussi court en direction axiale qu'un amortisseur d'oscillations d'une réalisation à deux tubes. Le raccord conforme à l'invention convient pour tous cas d'application imaginables d'un cylindre hydraulique, un récipient cylindrique ou d'une conduite présentant une amenée ou une sortie de fluide liquide ou gazeux. On peut également réaliser des raccords libres par exemple à plusieurs emplacements d'un cylindre. Revendications 1. Raccord pour un fluide liquide ou gazeux sur une paroi extérieure d'un cylindre (1), en particulier d'un cylindre d'amortisseur à effet hydropneumatique pour des véhicules automobiles, le raccord (8) coopérant avec un perçage (7) dans la paroi extérieure du cylindre (1) et avec un élément de centrage (12) et présentant un contour adapté à la surface (3) du cylindre ainsi qu'une surface d'étanchement correspondante (11), dans lequel un anneau d'étanchement élastique (13) est agencé entre la surface d'étanchement (11) et la surface (3) du cylindre et est mis sous précontrainte radialement par rapport au cylindre (1), caractérisé en ce que le raccord (8) présente un perçage de réception (9) pour un insert (10), et en ce que l'insert (10) est pourvu d'une surface d'étanchement (11) adaptée à la surface de cylindre (3) et forme conjointement avec la paroi du perçage de réception (9) et l'élément de centrage (12) une gorge d'étanchement (23), et en ce qu'il est prévu un accessoire d'orientation (24) pour trouver la position de montage correcte de l'insert (10) dans le perçage de réception (9). 2. Raccord selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de centrage (12) est réalisé en forme tubulaire et est agencé dans le raccord (8), l'élément de centrage (12) formant de préférence un composant en une seule pièce avec l'insert (10). 3. Raccord selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de centrage (12) est formé lors de la réalisation du perçage (7) dans la paroi extérieure du cylindre (1) par une déformation plastique de la paroi du cylindre. 4. Raccord selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le raccord (8) est réalisé de préférence sous forme d'une pièce forgée et présente une bride de soudage (19) qui s'étend en particulier en direction périphérique du cylindre (1). 5. Raccord selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le raccord (8) est sollicité par un dispositif de pressage qui exerce une force de pressage radiale du raccord (8) contre le cylindre (1) et qui procure ainsi une précontrainte de l'anneau d'étanchement élastique (13) et un pressage de la surface d'appui (14) sur la surface (3) du cylindre. 6. Raccord selon la revendication 5, caractérisé en ce que le dispositif de pressage est formé par exemple par un capuchon de fixation (15), par un collier tubulaire ou par un ruban de fixation en acier. 7. Raccord selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'accessoire d'orientation (24) pour trouver la position de montage correcte de l'insert (10) dans le perçage de réception (9) est formé par une saillie et par un renfoncement, de préférence par une petite saillie cylindrique (21) sur l'insert (10), qui s'engage dans un petit perçage (22) ou dans un fraisage du raccord (8). 8. Raccord selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le raccord (8) est réalisé sous forme d'un manchon coudé qui présente une fixation s'étendant de préférence parallèlement à l'axe (2) du cylindre pour un tuyau de raccordement (18) ou pour une conduite de raccordement, la fixation étant constituée par exemple par une réception (17) ou par un pas de vis de raccordement (25). 9. Raccord selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le raccord (8) est agencé entre le cylindre (1) et un récipient (20), et en ce que le raccord (8) est réalisé de préférence en une seule pièce avec le récipient (20). 10. Raccord selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le récipient (20) portant le raccord (8) est pourvu de la bride de soudage (19).