Brevet FR2813369A1 — publié le 20020301

L'invention concerne un segment de piston comportant une surface enveloppe qui recouvre une surface périphérique d'un piston, dans lequel des portions d'appui attaquent la face supérieure et la face inférieure du piston au moyen de surfaces de maintien du segment de piston, comportant une jointure qui rend le segment de piston élastiquement déformable en sens radial, la jointure étant réalisée avec au moins une languette à l'extrémité de la surface enveloppe, qui s'engage dans une encoche de l'autre extrémité de la surface enveloppe. On connaît du document DE 44 10 996 Ai un segment de piston, comportant une surface enveloppe qui recouvre une surface périphérique d'un piston, dans lequel des portions d'appui attaquent la face supérieure et la face inférieure du piston au moyen de surfaces de maintien du segment de piston, comportant une jointure qui rend le segment de piston élastiquement déformable en sens radial, la jointure étant réalisée avec au moins une languette à l'extrémité de la surface enveloppe, qui s'engage dans une encoche de l'autre extrémité de la surface enveloppe. Ce segment de piston se distingue de par la structure simple dans son principe et de par son montage sans problème. Dans des segments de pistons dans les amortisseurs d'oscillations, on peut constater, en cas de forces d'amortissement très élevées, des dispersions plus grandes de la force d'amortissement qui sont dues aux segments de pistons. La languette à une extrémité du segment de piston a tendance à se soulever radialement du piston, ce pourquoi une communication d'écoulement d'une taille indéfinie peut apparaître entre la face supérieure et la face inférieure du piston. Dans certaines circonstances, on pourrait porter remède à ce problème en mettant en place un anneau de serrage agissant radialement, tel qu'il est connu par exemple dans le document DE 198 20 405 (US 09/307572, FR 2778445). Pour monter l'anneau de serrage, on prévoit soit une rainure soit au moins un talon dans le piston. Les deux solutions ne conviennent pas pour un segment de piston en association avec un piston plat, comme décrit dans le document DE 44 10 996 CI, car on ne pourrait plus exploiter l'avantage de fabrication qui est décrit dans le document DE 44 10 996 AI. L'objectif sous-jacent à la présente invention est de réaliser un segment de piston, en particulier pour un piston plat, qui est étanche de façon constante même sous une forte charge hydraulique. Conformément à l'invention, cet objectif est atteint en ce que la languette est réalisée avec au moins une portion de maintien qui s'étend en direction périphérique et qui attaque en soutien la face supérieure et la face inférieure du piston. Les portions de maintien empêchent non seulement une déformation de la languette du segment de piston sous une charge de pression, mais elles assurent également une obturation de la jointure. Selon un autre développement avantageux de l'invention, l'encoche est réalisée avec des portions de support du moins localement en direction périphérique du segment de piston, qui fixent l'extrémité du segment de piston axialement par rapport au piston. Grâce à ceci les deux extrémités du segment de piston sont fixées dans leur position. Pour pouvoir garder une configuration dans l'espace aussi simple que possible du segment de piston, les portions de support prennent appui sur les portions de maintien en direction axiale du piston. Plus le segment de piston peut garder sa forme circulaire de manière régulière, en particulier au niveau de la languette, mieux la fonction d'étanchéité sera satisfaite. Par conséquent, l'extrémité de la surface enveloppe comprend, au niveau de la jointure, au moins une barrette de centrage qui oriente la languette radialement vers l'encoche de la jointure. Selon un autre développement avantageux, les portions de maintien sont réalisées plus grandes radialement vers l'intérieur par rapport au segment de piston que les portions de support, de sorte que la barrette de centrage attaque, à titre de partie de la portion de maintien, les portions de support radialement à l'intérieur. La barrette de centrage assure que la languette ne peut pas faire saillie tangentiellement depuis la surface périphérique du piston. En pratique, la barrette de centrage s forme un verrou. De plus, le segment de piston peut comprendre au moins un anneau de serrage agencé à l'extérieur de la surface enveloppe du piston, cet anneau mettant sous précontrainte le segment de piston contre une paroi cylindrique. Le piston ne demande aucune adaptation à l'anneau de serrage, de sorte que l'on peut toujours concevoir un contour simple pour le piston. Dans ce cas, ledit au moins un anneau de serrage est logé dans une rainure, la portion d'appui formant une paroi latérale de la rainure. Une seconde paroi latérale de rainure est réalisée par une lèvre d'étanchéité du segment de piston. Finalement, il n'est pas nécessaire d'utiliser un espace structurel axial supplémentaire pour l'anneau de serrage. Pour pouvoir exploiter de façon optimale l'effet de serrage de l'anneau de serrage, la largeur de la rainure pour l'anneau de serrage est réalisée plus grande que la hauteur de l'anneau de serrage. L'invention sera expliquée plus en détail dans ce qui suit en se rapportant à la description qui suit. Les figures montrent: figure 1, une illustration globale d'un amortisseur d'oscillations; figure 2, le piston à titre de groupe structurel; figure 3, le segment de piston en détail en illustration en perspective; figure 4, une vue partielle du segment de piston au niveau de la jointure; figure 5, une coupe à travers le segment de piston au niveau de la jointure; et figure 6, une illustration en détail du segment de piston au niveau de la rainure pour l'anneau de serrage. La figure 1 montre à titre d'exemple une unité à piston-et-cylindre 1 sous forme d'un amortisseur d'oscillations à tube unique. Fondamentalement, on peut appliquer l'idée inventive également à d'autres unités à piston-et-cylindre. L'amortisseur d'oscillations à tube unique 1 est constituée essentiellement par un tube de pression 3 dans lequel est agencé de façon axialement mobile un piston 5 sur une tige de piston 7. Du côté sortie de la tige de piston 7, un guidage de tige de piston 9 referme une chambre de travail 11 qui est remplie avec un fluide d'amortissement et qui est séparée par un piston séparateur 13 vis-à-vis d'une chambre à gaz 15 qui comporte du côté extrémité un fond 17 avec un oeillet 19. Lors d'un mouvement de la tige de piston, le fluide d'amortissement est refoulé à travers des soupapes d'amortissement 21 dans le piston 5, qui sont formées par des disques de soupape 23. Un segment de piston 25 qui recouvre une surface enveloppe du piston 5 empêche un contournement latéral du piston. La figure 2 montre le piston 5 sur la tige de piston 7 avec un disque d'appui 27 et une douille de centrage 31. Ces composants se centrent tous sur un tourillon 7a de la tige de piston. Le disque de soupape 23 et une rondelle-ressort 33 se centrent à leur tour sur la douille de centrage 31. Un corps de piston 5a avec son segment de piston 25 se centre à son tour sur le tenon 7a de la tige de piston. Un élément ressort 35 est posé sur le corps de piston. Un ressort ondulé convient particulièrement à titre d'élément ressort. L'élément ressort ne présente qu'une très faible constante élastique, car il doit porter seulement la douille de centrage 31 pour ce côté du piston. La hauteur est ainsi dimensionnée qu'un chevauchement se présente encore entre le disque de soupape 23 et la douille de centrage. Egalement la rondelle-ressort 33 peut s'orienter sur la douille de centrage, les douilles de centrage des deux côtés du piston devant présenter si possible la même hauteur. Lorsque le piston est serré et refermé par exemple au moyen d'un écrou de piston 37, le disque d'appui est rapproché du corps de piston à l'encontre de la force des deux rondelles-ressorts 33. Pour cette opération, on peut tout à fait négliger la force élastique de l'élément ressort 35. Le segment de piston 25 possède une section en forme de U, de sorte que des portions d'appui 39; 41 attaquent à partir de la surface enveloppe 37 du segment de piston par leurs surfaces de maintien 43; chacune la face supérieure et la face inférieure du piston et fixent le segment de piston 25 axialement par rapport au piston 5. La figure 3 montre le segment de piston 25 en détail en illustration dans l'espace. Dans ce cas, on voit une jointure 47 qui est constituée par une languette 49 qui s'étend en direction périphérique et par une encoche correspondante 51, de sorte que le segment de piston se laisse évaser radialement pour le montage. La figure 4 montre une vue du segment de piston 25 radialement depuis l'intérieur vers l'extérieur. Sur les bords de la surface enveloppe 37 qui recouvre la surface périphérique du piston, on a réalisé les portions d'appui respectives 39; 41. Les portions d'appui de la surface enveloppe se prolongent sous forme de portions de maintien 53; 55 sur le bord de la languette 42 en direction périphérique. Les portions de maintien 53; 55 disposent de surfaces de maintien 57; 59, de façon identique sur le plan fonctionnel aux portions d'appui 39; 41, qui prennent appui contre la face supérieure et la face inférieure du piston. Ainsi, la languette est clairement fixée dans sa position en direction axiale du piston. Pour monter axialement également l'extrémité du segment de piston 25 avec l'encoche 51, on a réalisé sur l'encoche des portions de support 61; 63 qui s'étendent en direction périphérique et qui prennent appui axialement sur les portions de maintien 53; 55 de la languette 49, la jointure étant refermée. Cette relation est illustrée dans la figure 5 par une coupe à travers la jointure. Les portions de support 61; 63 de l'encoche qui se transforment dans les portions d'appui 39; 41 referment une jointure qui s'étend axialement entre l'extrémité avant de la languette 49 et le fond de l'encoche. 6 '2813369 On a également la possibilité de réaliser des barrettes de centrage 65 67 à partir de la languette radialement à l'intérieur sur les portions de maintien 53; 55, qui attaquent radialement les portions de support 61; 63 et qui empêchent ainsi un évasement radial de la languette. Lorsque les barrettes de centrage sont réalisées sur toute la longueur de la languette 49, on peut également refermer la majeure partie d'une jointure qui s'étend en direction périphérique. On voit dans la figure 2 un anneau de serrage 69 qui met sous précontrainte une lèvre d'étanchéité 71 du segment de piston 25 radialement vers l'extérieur contre une paroi non illustrée. La figure 6 montre le segment de piston au niveau d'une rainure 73 dans laquelle est logé l'anneau de serrage 69. L'anneau de serrage 71 se situe nettement à l'extérieur de la surface périphérique du piston, de sorte qu'aucune mesure constructive sur le piston n'est nécessaire pour l'anneau de serrage. Une paroi latérale de rainure 75 est formée par la portion d'appui 41. Le côté arrière d'une lèvre d'étanchéité 71 forme une seconde paroi latérale de rainure 77, la distance entre les parois latérales 75; 79 étant réalisée légèrement plus grande que le diamètre de l'anneau de serrage, pour que l'anneau de serrage prenne appui avec blocage contre le fond de la rainure. Revendications 1. Segment de piston comportant une surface enveloppe (37) qui recouvre une surface périphérique d'un piston (5), dans lequel des portions d'appui (39; 41) attaquent la face supérieure et la face inférieure du piston au moyen de surfaces de maintien (57; 59) du segment de piston (25) , comportant une jointure (47) qui rend le segment de piston (25) Plastiquement déformable en sens radial, la jointure (47) étant réalisée avec au moins une languette (49) à l'extrémité de la surface enveloppe (37), qui s'engage dans une encoche (51) de l'autre extrémité de la surface enveloppe (37), caractérisé en ce que la languette (49) est réalisée avec au moins une portion de maintien (53; 55) qui s'étend en direction périphérique et qui attaque en soutien la face supérieure et la face inférieure du piston (5). 2. Segment de piston selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'encoche (51) est réalisée avec des portions de support (61; 63) du moins localement en direction périphérique du segment de piston, qui fixent l'extrémité du segment de piston axialement par rapport au piston (5). 3. Segment de piston selon la revendication 2, caractérisé en ce que les portions de support (61; 63) prennent appui sur les portions de maintien (53; 55) en direction axiale du piston. 4. Segment de piston selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'extrémité de la surface enveloppe (25) comprend, au niveau de la jointure (47), au moins une barrette de centrage (65; 67) qui oriente la languette radialement vers l'encoche (51) de la jointure (47). 5. Segment de piston selon la revendication 4, caractérisé en ce que les portions de maintien (53; 55) sont réalisées plus grandes par rapport au segment de piston que les portions de support (61; 63) radialement vers l'intérieur, de sorte que la barrette de centrage (65; 67) attaque, à titre de partie de la portion de maintien (53; 55), radialement à l'intérieur les portions de support. 6. Segment de piston selon la revendication 1, caractérisé en ce que le segment de piston (25) comprend au moins un anneau de serrage (69) agencé à l'extérieur de la surface enveloppe du piston, ledit anneau mettant sous précontrainte le segment de piston (25) contre une paroi cylindrique. 7. Segment de piston selon la revendication 6, caractérisé en ce que ledit au moins un anneau de serrage (69) est logé dans une rainure (73), la portion d'appui (39; 41) formant une paroi latérale (75) de la rainure (73). 8. Segment de piston selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'une seconde paroi latérale de rainure (77) est réalisée dans une lèvre d'étanchéité (71) du segment de piston (25). 9. Segment de piston selon la revendication 8, caractérisé en ce que la largeur de la rainure pour l'anneau de serrage (69) est réalisée plus grande que la hauteur de l'anneau de serrage.