Brevet FR2813367A1 — publié le 20020301

La présente invention concerne une unité à piston-et-cylindre comprenant un cylindre dans lequel un piston est guidé à déplacement axial, le piston séparant le cylindre en deux chambres de travail qui sont en communication par au moins une gorge de by-pass dans le cylindre en fonction de la position de course du piston. On connaît du document "Kraftfahrzeugstof3dampfer", "die Bibliothek der Technik" (Amortisseurs de véhicules, la Bibliothèque technique), vol. 185, éditions "Verlag Moderne Industrie", pp. 38 à 41, une unité à piston-etcylindre qui présente un amortissement en fonction de la course en raison d'au moins une gorge de by-pass dans le cylindre. Cette méthode éprouvée de l'amortissement en fonction de la course a l'inconvénient que des véhicules dont le poids à vide differe, par exemple en raison d'un équipement différent, ne peuvent déjà pas mettre à profit une partie de la gorge de by-pass et par conséquent une région de la position de levage confortable de l'amortisseur d'oscillations. Dans le cas de véhicules avec régulation de niveau, cette tâche est assurée par un système d'alimentation qui élève ou abaisse la structure du véhicule par rapport à l'essieu du véhicule. Pour une multitude de véhicules et d'applications, on ne peut utiliser une régulation de niveau puisque les dépenses seraient trop importantes du point de vue technique. L'objectif de la présente invention est de créer une unité à piston-et- cylindre comportant au moins une gorge de by-pass entre les chambres de travail, dans laquelle le problème connu de l'état de la technique est surmonté. Selon l'invention, cet objectif est atteint par le fait que le cylindre est composé en plusieurs parties et qu'une portion du cylindre est déplaçable axialement avec ladite au moins une gorge de by-pass par rapport à au moins une autre portion du cylindre. Avec cette méthode très simple, la gorge de by-pass peut être déplacée de manière limitée indépendamment d'une position normale du piston, sans avoir à développer des efforts considérables. Dans le cas d'un amortisseur d'oscillations dans un véhicule, on peut ainsi adapter la gorge de by-pass à la position normale du véhicule lorsqu'il est à l'arrêt. L'application ne se limite cependant pas aux amortisseurs d'oscillations. Dans le cas de ressorts à gaz, tels qu'on les utilise par exemple pour les hayons de véhicules, on utilise fréquemment des gorges de by-pass qui correspondent à l'angle d'ouverture des hayons. Lorsqu'on déplace la gorge de by-pass, l'angle d'ouverture varie aussi. Selon un autre mode de réalisation, le cylindre présente une première portion qui est guidée coaxialement à l'intérieur d'une deuxième portion. La deuxième portion du cylindre présente avantageusement un fond, et la première portion porte un guidage de tige de piston pour une tige de piston. Pour assurer un réglage continu de la position de la gorge de bypass, les deux portions du cylindre sont reliées l'une à l'autre par un pas de vis. Pour assurer une grande sécurité de fonctionnement, les deux portions du cylindre sont serrées par une vis de blocage. Selon un autre mode de réalisation avantageux, la première portion et la deuxième portion du cylindre sont en recouvrement, au moins un joint étant agencé dans cette région. Il est en outre prévu que la deuxième portion présente une zone longitudinale de réglage qui présente un taraudage de fixation pour la vis de blocage. Selon une application à titre d'exemple d'un amortisseur d'oscillation, il est possible qu'un piston séparateur axialement mobile, qui sépare une chambre de travail d'une chambre de compensation, soit agencé à l'intérieur de la deuxième portion du cylindre. On dispose ainsi d'une plus grande surface de section transversale pour le piston séparateur de sorte qu'une pression de gaz dans la chambre de compensation puisse être comparativement plus petite. Selon une autre configuration, les portions du cylindre déplaçables l'une par rapport à l'autre en direction de l'axe longitudinal de l'unité à piston-et-cylindre présentent au moins un prolongement axial et un évidement qui s'engagent l'un dans l'autre, la longueur de ladite au moins une gorge de by-pass étant variable avec la position du prolongement à l'intérieur de l'évidement. L'invention sera expliquée plus en détail à l'aide de la description qui suit des figures; celles-ci montrent: figure 1, une unité à piston-etcylindre en représentation en coupe, figure 2, une unité à piston-etcylindre avec longueur réglable de la gorge de by-pass La figure 1 montre une unité à piston-et-cylindre 1 comportant un cylindre qui est constitué par une première portion 3 et une deuxième portion 5. La deuxième portion dispose d'un fond 7 sur lequel un organe de raccordement 9 est agencé du côté cylindre. La première portion 3 porte un guidage de tige de piston 11, pour une tige de piston 13 axialement mobile, qui est à son tour reliée à un piston 15. Le piston sépare la totalité du cylindre en deux chambres 17; 19 remplies d'un fluide de travail, et au moins une gorge de by-pass 21 qui relie les deux chambres de travail l'une à l'autre en fonction de la position du piston est réalisée à l'intérieur de la première portion 3. Pour le piston 15, la paroi intérieure de la première portion constitue une surface de glissement 22. On peut utiliser comme fluide de travail par exemple une huile ou, dans le cas d'un ressort à gaz, un gaz sous pression. La première portion 3 est agencée coaxialement à l'intérieur de la deuxième portion 5, et elle est guidée à déplacement axial. A cet effet, un taraudage 23 est ménagé entre les deux portions. Additionnellement, les deux portions disposent d'au moins un recouvrement axial 25, 27 qui reçoit au moins un joint 29; 31 pour l'étanchéité des chambres de travail 17; 19. Il est additionnellement prévu une vis de blocage 33 qui s'engage dans un taraudage 23 et prend appui sur une face frontale 35 de la deuxième portion 5, ou, en alternative, qui est agencée dans une zone longitudinale de réglage 37 de la deuxième portion et prend appui sur une face frontale 36 de la première portion 3. La zone longitudinale de réglage dispose d'un taraudage de fixation, la longueur du pas de vis étant adaptée au réglage axial maximum entre les deux portions du cylindre. Dans la dernière variante, le recouvrement 27 est réalisé de préférence dans la région du guidage de la tige de piston 11, de sorte qu'une sollicitation de forces transversales sur la première portion 3 du cylindre peut être bien encaissée par la deuxième portion 5. A l'intérieur de la deuxième portion 5 du cylindre, on peut, en particulier pour l'application à un amortisseur d'oscillations, réaliser une chambre de compensation 39 pour le volume de la tige de piston 13 qui se déplace en va et vient, ladite chambre de compensation étant séparée de la chambre de travail 19 par un piston séparateur 41. La section transversale intérieure de la deuxième portion est plus grande que la section transversale dans la région de la surface de glissement 22 pour le piston. Par conséquent, lorsque la chambre de compensation est remplie de gaz, on peut mettre en oeuvre une pression de gaz relativement faible en comparaison à une force de soutien du piston séparateur. Au fonctionnement de l'unité à piston-et-cylindre, la position à l'intérieur du cylindre est vérifiée à l'arrêt du piston, par exemple à l'aide de la longueur de la tige de piston en dehors du cylindre. Si l'on constate que le piston ne se trouve pas dans la position souhaitée par rapport à la gorge de by-pass, la première portion est tournée par rapport à la deuxième portion, grâce à quoi il se produit un mouvement relatif axial des deux portions 3; 5 en raison du taraudage 23. Obligatoirement, la position de la gorge de by-pass par rapport au piston se déplace aussi. Si la position souhaitée de la gorge de by-pass 21 par rapport au piston 15 est atteinte, les deux portions 3; 5 sont alors immobilisées par la vis de blocage 33. La figure 2 montre une variante du mode de réalisation de la figure 1, le principe fondamental étant respecté. À la différence de la figure 1, la surface de glissement 22 pour le piston 15 s'étend sur la portion 3 du cylindre et d'un insert 3a dans la portion 5. L'insert 3a dispose d'au moins un prolongement axial 43 qui s'engage dans un évidement 45 de la première portion 3, le prolongement et l'évidement formant une partie de la surface de glissement pour le piston. En direction périphérique, la portion 3 et l'insert 3a sont reliés par coopération de formes par la configuration dudit au moins un prolongement et dudit au moins un évidement. La gorge de by-pass 21 ouverte aux extrémités dans la première portion 3 s'étend au moins jusqu'à un talon 47 de la deuxième portion. La deuxième portion est axialement bloquée par une butée 48, par exemple par une bague de blocage. Lors d'un mouvement de réglage de la deuxième portion 5 par rapport à la première portion 3, le prolongement 43 se déplace par rapport à l'évidement 45, grâce à quoi la surface de glissement est conservée pour le piston 15. L'insert 3a se tourne en raison de la coopération de formes dudit au moins un prolongement à l'intérieur dudit au moins évidement par rapport à la deuxième portion 5, mais axialement, il ne se produit aucun mouvement relatif entre l'insert et la deuxième portion puisque la butée empêche que l'insert 3a soit entraîné par la première portion 3 du cylindre. Par conséquent, l'insert 3a suit la variation d'écartement entre les deux portions 3; 5 du cylindre. La variation d'écartement, due au mouvement de réglage, de la gorge de bypass 21 ouverte aux extrémités par rapport au talon 47 constitue un prolongement de la gorge de by-pass L'invention n'est pas limitée aux amortisseurs d'oscillations, mais elle peut aussi être appliquée à d'autres unités à piston-et-cylindre, comme par exemple pour des ressorts à gaz, pour permettre un mouvement de course exempt de blocage de la tige de piston, par le fait que l'écoulement autour du piston peut être effectué par la gorge de by- pass, et les deux chambres de travail 17; 19 sont reliées l'une à l'autre. Revendications 1. Unité à piston-et-cylindre comprenant un cylindre (3; 5) dans lequel un piston (15) est guidé à déplacement axial, le piston (15) séparant le cylindre (3; 5) en deux chambres de travail (17; 19) qui sont en communication par au moins une gorge de by-pass (21) dans le cylindre (3; 5), en fonction de la position de course du piston (15), caractérisé en ce que le cylindre (3; 5) est composé en plusieurs parties, et une portion (3) du cylindre est déplaçable axialement avec ladite au moins une gorge de by-pass (21) par rapport à au moins une autre portion (5) du cylindre. 2. Unité à piston-et-cylindre selon la revendication 1, caractérisé en ce que le cylindre présente une première portion (3) qui est guidée coaxialement à l'intérieur d'une deuxième portion (5). 3. Unité à piston-et-cylindre selon la revendication 2, caractérisé en ce que la deuxième portion (5) du cylindre présente un fond (7), et la première portion (3) porte un guidage de tige de piston (11) pour une tige de piston (13). 4. Unité à piston-et-cylindre selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux portions (3; 5) du cylindre sont reliées l'une à l'autre par un pas de vis (23). 5. Unité à piston-et-cylindre selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux portions (3; 5) du cylindre sont serrées par une vis de blocage (33). 6. Unité à piston-et-cylindre selon la revendication 2, caractérisé en ce que la première portion (3) et la deuxième portion (5) du cylindre sont en recouvrement (25; 27), au moins un joint (29; 31) étant agencé dans cette région. 7. Unité à piston-et-cylindre selon la revendication 5, caractérisé en ce que la deuxième portion (5) présente une zone longitudinale de réglage (37) qui présente un taraudage de fixation pour la vis de blocage (33). 8. Unité à piston-et-cylindre selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'un piston séparateur (41) axialement mobile, qui sépare une chambre de travail (19) vis-à-vis d'une chambre de compensation (39), est agencé à l'intérieur de la deuxième portion (5) du cylindre. 9. Unité à piston-et-cylindre selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les portions (3; 5) du cylindre déplaçables l'une par rapport à l'autre présentent, en direction de l'axe longitudinal de l'unité à piston-et-cylindre, au moins un prolongement (43) axial et un évidement (45) qui s'engagent l'un dans l'autre, la longueur de ladite au moins une gorge de by-pass (21) étant variable avec la position du prolongement (43) à l'intérieur de l'évidement (45).