Brevet FR2792386A1 — publié le 20001020

I La présente invention concerne un cylindre d'installation hydraulique comportant un joint maintenu dans une position prédéterminée dans un boîtier, ce joint étant en une matière élastique, une lèvre d'étanchéité du joint5 s'appliquant contre un piston et un bourrelet d'étanchéité du joint, déformable sous précontrainte, étant mis en précon- trainte par rapport au boîtier. On connaît un joint pour un tel cylindre, par exemple selon le document DE 197 14 844 Al. Ce joint comporte deux bourrelets écartés l'un de l'autre et radialement en saillie vers l'extérieur. Ces bourrelets d'étanchéité sont relativement étroits par rapport à la largeur du joint. La lèvre d'étanchéité présente une arête appliquée contre le piston. L'arête glisse sur le piston lors de son mouvement longitudinal. Un tel joint permet d'assurer l'étanchéité de la chambre de pression du cylindre vis-à-vis du gradient de pression. A l'état hors pression du cylindre, l'étanchéité de la chambre de pression est créée exclusivement par la précon- trainte élastique du bourrelet d'étanchéité et de la lèvre d'étanchéité. Sous une pression élevée dans la chambre de pression, la lèvre et le bourrelet d'étanchéité sont pressés avec des forces particulièrement importantes contre le piston et le boîtier. L'inconvénient du cylindre connu est que le bour- relet d'étanchéité se déplace dans la direction axiale par rapport au boîtier sous l'effet des variations de pression dans la chambre de pression et pour les mouvements oscillants du piston car le joint se déforme sous pression. Cela conduit à une usure du joint dans sa zone appliquée contre le boî- tier. La présente invention a pour but de développer un cylindre du type défini ci-dessus pour permettre une étan- chéité particulièrement fiable de la chambre de pression et une usure particulièrement réduite du joint. Ce problème est résolu selon l'invention en ce qu'une pièce de support, indépendante du piston, est associée au bourrelet d'étanchéité pour créer sa force d'appui néces- saire à sa mise en précontrainte contre le boîtier. Cette réalisation permet aux bourrelets d'étanchéité, par une mise en forme appropriée de la pièce de support, d'être appliqués avec une précontrainte particuliè- rement élevée contre le boîtier. On évite ainsi d'appuyer le bourrelet d'étanchéité contre le piston comme dans les cylin- dres connus. Cela assure de manière simple que le bourrelet d'étanchéité ne se déforme pas en plus sous l'effet des os- cillations de pression dans la chambre de pression. Le joint est soumis à une usure particulièrement faible, ce qui garan- tit l'étanchéité de la chambre de pression. La sécurité de la fixation du joint évite en outre les pertes de volume et de course dans l'installation hydraulique. En particulier, si le cylindre est un cylindre capteur d'une installation hydrauli- que, les mouvements du piston et les variations de pression dans la chambre de pression n'aboutissent pas à une usure si- gnificative du joint. Selon un développement avantageux de l'invention, la forme de construction de la pièce de support est particu- lièrement simple si elle est constituée par un manchon entou- rant de manière concentrique le piston. La pièce de support présente une grande solidité et peut recevoir des efforts particulièrement intenses si elle présente un rebord périphérique radial. De plus, le re- bord peut fixer le joint dans la direction axiale. Dans le cylindre connu, le joint est logé dans une cavité du boîtier. La cavité est délimitée dans la direc- tion axiale par un manchon de guidage. Mais comme le manchon de guidage peut présenter du jeu radial et axial dans la ca- vité, le manchon peut se déplacer sous l'effet de variations de pression dans la chambre de pression. Selon un autre déve- loppement avantageux de l'invention, on évite les mouvements du manchon de guidage et du joint d'une manière particulière- ment sûre si la pièce de support est en une seule partie avec un manchon de guidage relié de manière amovible au boîtier. Le montage du cylindre selon l'invention est par- ticulièrement simple si la pièce de support est logée dans le joint. Les mouvements relatifs du joint sous l'effet de pressions particulièrement élevées dans la chambre de pres- sion peuvent être évités d'une manière particulièrement sim- ple selon un développement intéressant de l'invention si la pièce de support est appliquée directement contre une surface du boîtier ou contre le manchon de guidage en regard de la chambre de pression. Le bourrelet d'étanchéité pourrait avoir une arête étroite. Mais le bourrelet d'étanchéité peut également conserver sa position prédéterminée, de manière garantie, même sous l'effet de fortes variations de pression si le bourrelet d'étanchéité est légèrement plus large que la dis- tance entre la pièce de support et le boîtier. Le bourrelet d'étanchéité pourrait par exemple être serré entre le manchon de guidage et une surface d'étanchéité perpendiculaire au piston. Mais pour cela le cy- lindre nécessite une précontrainte axialement compliquée du manchon de guidage. Selon l'invention, le cylindre est réali- sé de manière particulièrement simple si le bourrelet d'étanchéité est en saillie, sous forme tubulaire par rapport au joint, et est monté concentriquement au piston. Selon un autre développement de l'invention, une pression élevée régnant dans la chambre de pression ne peut s'échapper entre le bourrelet d'étanchéité et le boîtier si le bourrelet d'étanchéité, qui est en saillie sous une forme tubulaire par rapport au joint, se trouve sur le côté du joint opposé à la chambre de pression du cylindre. Cette réa- lisation pousse le joint par la pression régnant dans la chambre de pression en direction de son bourrelet d'étanchéité si bien que le bourrelet se presse entre le boî- tier et la pièce de support. Selon un autre développement avantageux de l'invention, le joint est tenu d'une manière particulièrement fiable dans sa position prédéterminée si la pièce de support et/ou le boîtier comporte au moins une cavité pour recevoir une partie du bourrelet d'étanchéité. Le bourrelet d'étanchéité présente ainsi une liaison par la forme avec les cavités de sorte que les mouvements de la partie restante du joint ne peuvent conduire à un frottement entre le bourrelet d'étanchéité et le boîtier. Selon un autre développement avantageux de l'invention, la cavité participe à l'augmentation de l'étanchéité si elle est en forme de rainure périphérique. Pour simplifier encore plus le montage du cylin- dre selon l'invention, le bourrelet d'étanchéité présente un contour correspondant à la forme de la cavité. Cela permet de préassembler le joint sur la pièce comportant la cavité. Le contour du bourrelet d'étanchéité tient le joint sur cette pièce. Puis on monte la seconde pièce. Les cavités dans la première pièce et le contour du bourrelet d'étanchéité garan- tissent ainsi la fixation pendant le montage du cylindre se- lon l'invention. La présente invention permet de nombreuses va- riantes. Le principe de base sera explicité ci-après à l'aide des dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue en coupe partielle d'un cylindre selon l'invention, au niveau d'un joint, - la figure 2 est une vue en coupe partielle d'une variante de réalisation du cylindre selon l'invention. La figure 1 montre une vue en coupe d'une partie d'un cylindre comprenant un boîtier ou corps 1 logeant un piston 2 coulissant longitudinalement pour délimiter de ma- nière variable une chambre de pression 3. La direction du mouvement du piston 2 est représentée dans le dessin par une double flèche. Le cylindre peut appartenir par exemple à une installation hydraulique non représentée d'un embrayage ou d'un frein de véhicule. La chambre de pression 3 est fermée de manière étanche par un joint 4. Le boîtier 1 comporte une cavité 5 pour recevoir le joint 4. Cette cavité 5 est délimi- tée par un manchon de guidage 6 fixé de manière amovible au boîtier 1. Le joint 4 présente une lèvre d'étanchéité 7 ap- pliquée contre le piston 2 et deux bourrelets d'étanchéité 8, 9 appliqués avec précontrainte contre le boîtier 1. L'un des bourrelets d'étanchéité 8 est en regard de la zone de la lè- vre d'étanchéité 7 appliquée contre le piston 2 alors que l'autre bourrelet d'étanchéité 9 est déformé avec précon- trainte contre le boîtier 1. Pour expliciter cette situation, on a représenté en pointillés l'état des bourrelets d'étanchéité 8, 9 du joint 4 à l'état non monté dans le des- sin. Le manchon de guidage 6 présente, dans sa zone tournée vers le joint 4, une pièce de support 10 en forme de manchon qui entoure concentriquement le piston 2. La pièce de support serre le bourrelet d'étanchéité 9, non situé du côté de la chambre de pression 3, contre le boîtier 1. On exerce ainsi les efforts nécessaires à la précontrainte du bourrelet d'étanchéité 9 contre le boîtier 1 par la pièce de support 10 et pour ne pas les appliquer au piston 2. La pièce de support présente une cavité 11 en forme de gorge périphérique pour recevoir, par une liaison de forme, la partie du bourrelet d'étanchéité 9 non tournée vers le boîtier 1. La figure 2 montre un autre mode de réalisation du cylindre. Ce cylindre se distingue principalement de celui de la figure 1 en ce qu'il comporte un joint 12 auquel est intégré une pièce de support 13. Le joint 12 présente en ou- tre un seul bourrelet d'étanchéité 14 déformé par la précon- trainte contre le boîtier. La forme du bourrelet d'étanchéité 14 est représentée en trait interrompu, dans son état avant le montage dans le dessin. La pièce de support 13 est en forme de manchon entourant de manière concentrique le piston 2; elle présente un rebord 15 périphérique, dirigé radiale- ment vers l'intérieur. La pièce de support 13 s'appuie par le rebord 15 contre la surface 16 du boîtier, à l'opposé de la chambre de pression 3. R E V E N D I C A T I ON S 1 ) Cylindre d'installation hydraulique comportant un joint maintenu dans une position prédéterminée dans un boîtier, ce joint étant en une matière élastique, une lèvre d'étanchéité du joint s'appliquant contre un piston et un bourrelet d'étanchéité du joint, déformable sous précontrainte, étant mis en précontrainte par rapport au boîtier, caractérisé en ce qu' une pièce de support (10,13), indépendante du piston (2), est associée au bourrelet d'étanchéité (9, 14) pour créer sa force d'appui nécessaire à sa mise en précontrainte contre le boîtier (1). ) Cylindre selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pièce de support (10, 13) est en forme de manchon entou- rant le piston (2) de manière concentrique. 3 ) Cylindre selon la revendication 2, caractérisé en ce que la pièce de support (13) présente un rebord radial périphéri- que (15). 4 ) Cylindre selon au moins l'une quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisé en ce que la pièce de support (10) est en une seule pièce avec un man- chon de guidage (6) relié de manière amovible au boîtier (1). 5 ) Cylindre selon la revendication 2, caractérisé en ce que la pièce de support (13) est logée dans le joint (12). 6 ) Cylindre selon la revendication 2 ou 4, caractérisé en ce que la pièce de support (10, 13) est appliquée directement contre une surface (16) du boîtier (1) ou contre le manchon de gui- dage (6) en regard de la chambre de pression (3). 7 ) Cylindre selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le bourrelet d'étanchéité (9, 14) est légèrement plus large que la distance entre la pièce de support (10, 13) et le bol- tier (1). 8 ) Cylindre selon la revendication 1, caractérisé en ce que le bourrelet d'étanchéité (9) est en saillie de forme tubu- laire par rapport au joint (4) et concentrique par rapport au piston (2). 9 ) Cylindre selon la revendication 1, caractérisé en ce que le bourrelet d'étanchéité (9), qui est en saillie sur une forme tubulaire par rapport au joint (4), est prévu sur le côté du joint (4) opposé à la chambre de pression (3) du cy- lindre. 10 ) Cylindre selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pièce de support (10) et/ou le boîtier (1) comporte au moins une cavité (11) pour recevoir une partie du bourrelet d'étanchéité (9). 11 ) Cylindre selon la revendication 10, caractérisé en ce que la cavité (11) est en forme de rainure périphérique. 12 ) Cylindre selon la revendication 10, caractérisé en ce que le bourrelet d'étanchéité (9) a un contour correspondant à la cavité (11).