Brevet FR2863676A1 — publié le 20050617

L'invention concerne un segment de piston, notamment pour un amortisseur, comprenant une surface périphérique d'enveloppe à laquelle sont reliés des secteurs d'appui avec des surfaces de maintien, qui s'appuient sur un côté supérieur et un côté inférieur d'un piston, une lèvre d'étanchéité s'étendant radialement vers l'extérieur, en direction d'une paroi à rendre étanche, axialement au-dessus et en- dessous des secteurs d'appui. D'après le document DE 102 17 650 Al, on connaît un segment de piston qui couvre une surface périphérique d'enveloppe d'un piston plat. Axialement, le segment de piston est bloqué par des éléments d'appui avec des surfaces de maintien, qui s'appuient sur le côté supérieur et le côté inférieur du piston. A l'intérieur d'une gorge du segment de piston, est disposée une bague de serrage qui doit assurer une précontrainte du segment de piston, radialement vers l'extérieur, contre une paroi du cylindre de l'amortisseur. La gorge est formée par des parois latérales de gorge sur des nervures de gorge s'étendant radialement vers l'intérieur. Dans le cas de ce mode de construction, il se pose le problème suivant, à savoir que pendant les mouvements de direction axiale, en partie très rapides, du piston, la bague d'arrêt ou de serrage peut glisser hors de la gorge. A cet effet, une gorge la plus profonde possible est particulièrement bien adaptée, mais celle-ci ne peut être que difficilement démoulée dans un procédé de moulage par injection. La figure 3 du document DE 44 10 996 Cl montre également un segment de piston destiné à un piston plat, dans lequel s'étend, en direction de la paroi intérieure, à partir des secteurs d'appui, une lèvre d'étanchéité relativement massive. Une lèvre d'étanchéité massive permet d'obtenir des précontraintes relativement élevées contre la paroi de cylindre, sans nécessiter une bague de serrage supplémentaire. Mais une telle accumulation de matière conduit toutefois, lors du refroidissement du segment de piston, à une déformation, de sorte que la forme prévue pour la lèvre d'étanchéité ne peut, le plus souvent, pas être respectée avec la précision souhaitée. Le but de la présente invention consiste à obtenir un joint ou segment de piston présentant une précontrainte élevée sur la paroi de cylindre associée. Conformément à l'invention, ce but est atteint grâce au fait que la lèvre d'étanchéité est réalisée, radialement vers l'intérieur, avec un profil de renfort dont la nervure s'étend verticalement par rapport aux secteurs d'appui. L'avantage du profil de renfort réside dans le fait que l'épaisseur de paroi de la nervure ne constitue pas d'accumulation de matière. Par ailleurs des nervures s'étendant verticalement peuvent être démoulées très facilement. Ainsi, la lèvre d'étanchéité et le profil de renfort forment par exemple une section transversale en forme de U. Selon une autre configuration avantageuse, le profil de renfort est formé par une nervure de forme annulaire. La lèvre d'étanchéité et le profil de renfort de forme annulaire sont agencés de manière mutuellement concentrique et assurent une précontrainte suffisamment élevée sur la lèvre d'étanchéité. Dans l'optique d'une forme d'outillage simple, la nervure de forme annulaire débute directement au-dessus du secteur d'appui. Il est possible d'obtenir une rigidité de forme particulièrement grande, lorsqu'entre la nervure de forme annulaire et la lèvre d'étanchéité sont disposées des nervures transversales. D'après une variante, le profil de renfort est disposé, dans la direction de la surface à rendre étanche, axialement entre les secteurs d'appui et la lèvre d'étanchéité. Ce principe de construction permet une rigidité particulièrement élevée de la lèvre d'étanchéité tout en permettant un démoulage simple du segment de piston. Il est ici prévu que le profil de renfort soit formé par un profil en caisson ouvert radialement vers l'extérieur. L'invention va être explicitée plus en détail dans la suite, au regard de la description des figures des dessins annexés, qui montrent. Fig. 1 situation d'implantation d'un segment de piston dans un amortisseur (état de la technique) Fig. 2 segment de piston sur un piston (état de la technique) Fig. 3-7 représentations de détail du segment de piston conforme à l'invention. La figure 1 montre, à titre d'exemple, un ensemble à piston-cylindre 1 sous la forme d'un amortisseur à un seul tube. En principe, l'invention peut également être mise en uvre dans d'autres ensembles à pistoncylindre. L'amortisseur à un tube 1 est essentiellement constitué d'un tube de pression 3 dans lequel est monté axialement mobile, un piston 5 placé sur une tige de piston 7. Sur le côté de sortie de la tige de piston 7, un élément de guidage de tige de piston 9 ferme une chambre de travail 11 remplie de fluide d'amortissement, qui est séparée par un piston séparateur 13, d'une chambre de gaz 15 comportant pour sa part, à son extrémité, un fond 17 pourvu d'un anneau de fixation 19. Lors d'un mouvement de déplacement de la tige de piston, du fluide d'amortissement est refoulé à travers des soupapes d'amortissement 21 formées par des disques de soupapes 23 dans le piston 5. Un segment de piston 25, qui couvre une surface périphérique du piston 5, empêche un écoulement de fluide d'amortissement contournant latéralement le piston. La figure 2 montre le piston 5 sur la tige de piston. Le segment de piston 25 est doté d'une section transversale en forme de U telle, que des secteurs d'appui 29, 31 issus de la surface périphérique d'enveloppe 27 du segment de piston, viennent s'appliquer avec leurs surfaces de maintien 33, 35, respectivement sur le côté supérieur et le côté inférieur du piston, en assurant la fixation axiale du segment de piston 25 par rapport au piston 5. La figure 3 montre un détail d'un segment de piston selon l'invention, avec une partie de la surface périphérique d'enveloppe 27 et le secteur d'appui 29. Axialement au-dessus de la surface périphérique d'enveloppe, une lèvre d'étanchéité 37, ou, dans le cas le plus simple, une arête ou bordure d'étanchéité, s'applique contre la paroi intérieure du cylindre 3. Radialement vers l'intérieur, la lèvre d'étanchéité est réalisée avec un profil de renfort 39 qui, dans cet exemple de réalisation comporte entre autres, une nervure 41 en forme de disque, qui s'étend radialement vers l'intérieur. Cette nervure 41 en forme de disque porte à son tour une nervure 43 de forme annulaire, qui, en se référant au secteur d'appui 29, s'étend axialement, de sorte que la lèvre d'étanchéité 37, la nervure 41 en forme de disque et la nervure 43 de forme annulaire circulaire s'étendant axialement, décrivent une section transversale en forme de U. Il en résulte une rigidité élastique particulièrement élevée de la lèvre d'étanchéité 37, tout en évitant des accumulations de matière. La nervure 43 de forme annulaire circulaire et la nervure 41 s'étendant radialement, peuvent également être subdivisées en secteurs. La figure 4 montre une variante d'après laquelle la nervure 43 de forme annulaire est issue directement d'un secteur d'appui, la lèvre d'étanchéité 37, un secteur d'appui 29 et la nervure 43 de forme annulaire formant ainsi un profil en forme de U. La lèvre d'étanchéité et la nervure de forme annulaire peuvent en outre être reliées mutuellement par des nervures transversales 45, ce qui permet d'obtenir une augmentation sensible du taux d'élasticité de la lèvre d'étanchéité. La figure 5 laisse entrevoir que la lèvre d'étanchéité 37, les nervures transversales 45 et la nervure 43 de forme annulaire, forment des cavités 47, qui en cours d'utilisation dans l'amortisseur, sont remplies de fluide d'amortissement. Les figures 6 et 7 montrent à nouveau un détail d'un segment de piston 25 conforme à l'invention, dans lequel le profil de renfort 39 est disposé, dans la direction de la surface à rendre étanche, axialement entre un secteur d'appui et la lèvre d'étanchéité. La lèvre d'étanchéité s'étend à partir du secteur d'appui 29, de manière oblique en direction du cylindre 3. Dans cette espace est disposé le profil de renfort 39 réalisé ici en tant que profil en caisson ouvert radialement vers l'extérieur. Toutes les variantes selon les figures 3 à 7 ont en commun la caractéristique suivante, à savoir que le segment de piston 25 est engagé avec une certaine dimension en excès, dans le cylindre, et s'applique ainsi, avec sa lèvre d'étanchéité 37, sous précontrainte contre le cylindre 3. Cette précontrainte est absorbée par le profil de renfort 39, les modes de réalisation selon les figures 3 à 5 faisant apparaître essentiellement des contraintes de compression, et dans les figures 6 et 7 des contraintes de traction. Le profil en caisson ouvert remplit sa fonction malgré la présence des cavités dans le profil, parce que la lèvre d'étanchéité reste libre de déformation lors du refroidissement du segment de piston, après l'opération d'injection. REVENDICATIONS 1. Segment de piston, notamment pour un amortisseur, comprenant une surface périphérique d'enveloppe à laquelle sont reliés des secteurs d'appui avec des surfaces de maintien, qui s'appuient sur un côté supérieur et un côté inférieur d'un piston, une lèvre d'étanchéité s'étendant radialement vers l'extérieur, en direction d'une paroi à rendre étanche,, axialement au-dessus et en-dessous des secteurs d'appui, caractérisé en ce que la lèvre d'étanchéité (37) est réalisée, radialement vers l'intérieur, avec un profil de renfort (39) dont la nervure (43) s'étend verticalement par rapport aux secteurs d'appui (29, 31). 2. Segment de piston selon la revendication 1, caractérisé en ce que la lèvre d'étanchéité (37) et le profil de renfort (39) forment une section transversale en forme de U. 3. Segment de piston selon la revendication 1, caractérisé en ce que le profil de renfort (39) est formé par une nervure (43) de forme annulaire. 4. Segment de piston selon la revendication 3, 25 caractérisé en ce que la nervure (43) de forme annulaire débute directement au-dessus du secteur d'appui (29). 5. Segment de piston selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'entre la nervure (43) de forme 30 annulaire et la lèvre d'étanchéité (37) sont disposées des nervures transversales (45). 6. Segment de piston selon la revendication 1, caractérisé en ce que le profil de renfort (39) est disposé, dans la direction de la surface à rendre étanche, axialement entre les secteurs d'appui (29) et la lèvre d'étanchéité (37). 7. Segment de piston selon la revendication 6, caractérisé en ce que le profil de renfort (39) est formé par un profil en caisson ouvert radialement vers l'extérieur.