Brevet FR2873179A1 — publié le 20060120

L'invention concerne un soufflet plissé pour des unités à pistonetcylindre hydrauliques, hydropneumatiques ou pneumatiques, en particulier pour des amortisseurs d'oscillations ou des jambages de suspension de véhicules, le soufflet recouvrant le tronçon de tige de piston dépassant hors du cylindre pour la protection contre un encrassement et/ou un endommagement et étant agencé entre l'extrémité de la tige de piston et le cylindre, dans lequel l'espace intérieur du soufflet subit une modification volumique par le mouvement relatif des pièces l'une par rapport à l'autre, et dans lequel est prévu au moins une liaison d'écoulement menant vers l'espace intérieur du soufflet et permettant une entrée et/ou une sortie d'air. On connaît déjà des soufflets plissés pour des unités à piston-etcylindre (DE 102 00 608 Al) dans lesquels un amortisseur d'oscillations ou un jambage de suspension est pourvu d'un soufflet plissé pour la protection contre un encrassement et/ou un endommagement. Par le mouvement relatif de la tige de piston par rapport au cylindre, l'espace intérieur du soufflet subit une modification volumique, ce pourquoi on prévoit une ouverture menant vers l'espace intérieur du soufflet pour la mise à l'air et la purge. Du fait d'une entrée d'air et d'une sortie d'air, il se forme ici un écoulement d'air qui réachemine vers l'atmosphère de l'eau ou des particules de saleté ayant pénétré via une valve de sortie. De plus, on connaît un soufflet plissé avec des ouvertures pour la mise à l'air de l'espace intérieur (DE 324 144) dans lesquelles les ouvertures côté tige de piston sont recouvertes contre l'eau et les particules de saleté par un élément retroussé. Dans ce cas, l'élément retroussé fait partie du soufflet, et en cas de besoin on peut interposer entre les ouvertures et l'élément retroussé un filtre annulaire adapté à l'espace. L'inconvénient de ce mode de réalisation, c'est qu'à cause de l'absence d'une ouverture d'évacuation, de l'eau et des particules de saleté, même en petite quantité, peuvent pénétrer et demeurer dans l'espace intérieur du soufflet. Ceci fait que la tige de piston ainsi que le composant de guidage sont fortement exposés à la corrosion, de sorte que l'on doit finalement s'attendre à une défaillance de l'unité à piston-et-cylindre. 2873179 2 En partant de cette situation, l'objectif sous-jacent à l'invention est de développer un soufflet plissé pour des unités à pistonet-cylindre hydrauliques, hydropneumatiques ou pneumatiques, de manière à réaliser un soufflet qui est d'une part efficace sans utilisation de filtre et qui est capable d'autre part d'enlever de façon simple et sûre de l'eau ou des particules de saleté ayant éventuellement pénétré, tout en permettant une réduction du travail de montage et une protection économique de la tige de piston. Pour atteindre cet objectif, on prévoit conformément à l'invention qu'au moins une liaison d'écoulement soit recouverte au moins partiellement par une zone du soufflet. L'avantage de cette solution, c'est que le soufflet est pourvu de zones supplémentaires qui assurent une protection d'étanchéité similaire à un labyrinthe, de sorte que l'eau et les particules de saleté provenant de l'atmosphère ne peuvent parvenir que difficilement dans la zone de la tige de piston, et si de l'eau ou des saletés venaient en petite quantité dans l'intérieur du soufflet, cet inconvénient peut être éliminé rapidement et parfaitement. Selon une autre caractéristique, on prévoit qu'au moins une liaison d'écoulement soit réalisée sous forme de perçage. L'avantage est ici que la liaison d'écoulement est réalisée sous forme de perçage facile à ménager, mais on peut également agencer plusieurs perçages en répartition sur la périphérie, de sorte que l'on peut obtenir une section transversale souhaitée en correspondance de la liaison d'écoulement. Selon une caractéristique essentielle, on prévoit qu'au moins une zone fasse partie du soufflet. Pour réaliser la zone comme partie du soufflet, la zone est réalisée sous la forme d'au autre élément du soufflet, selon un procédé de fabrication simple, et elle est fabriquée conjointement avec celui-ci à partir du matériau du soufflet. Pour des raisons de fabrication, la zone se présente sous forme retroussée, et après la fabrication de l'ensemble du soufflet, elle est retournée par le premier 2873179 3 pli du soufflet, de sorte que l'ensemble du soufflet peut être mis en forme depuis l'extérieur par un outil divisé et est ensuite enlevé d'un outil par soufflage d'air comprimé, comme d'habitude. Un autre développement prévoit que le soufflet forme conjointement avec la zone une liaison ouverte vers la liaison d'écoulement. L'avantage est ici que la zone entoure le soufflet au moins en partie coaxialement. On obtient un étanchement simple à la manière d'un labyrinthe du fait que la liaison ouverte débouche dans la zone d'un plus petit diamètre du soufflet. Un autre développement prévoit que le soufflet comprenne une zone recouvrant la liaison d'écoulement. L'avantage est ici que la zone est réalisée sous forme de clapet anti-retour. On obtient une autre amélioration du système d'étanchement en forme de labyrinthe du fait que la zone est écartée du soufflet par des boutons agencés en répartition sur la périphérie. Pour obtenir une simplification du travail de montage et une tenue en stock économique, on prévoit que les zones et le soufflet soient réalisés d'un seul tenant. De plus, on prévoit que sur le côté intérieur tourné vers la tige de piston, le soufflet soit pourvu d'un clapet anti-retour sollicitant la liaison d'écoulement. Avantageusement, on prévoit ici que le clapet antiretour soit au moins partiellement ouvert dans l'état sans charge. Des exemples de réalisation préférés de l'invention sont illustrés schématiquement dans les dessins, dans lesquelles: - les figures 1 et 2 représentent une coupe à travers une unité à piston- et-cylindre conjointement avec un soufflet; 2873179 4 - les figures 3 et 4 montrent un mode de réalisation du principe tel qu'illustré dans la figure 1, mais avec un clapet anti-retour supplémentaire dans la zone de la liaison d'écoulement; la figure 5 représente un soufflet en détail; et les figures 6 et 7 montrent une coupe à travers un autre mode de réalisation d'une unité à piston-et- cylindre conjointement avec un soufflet. L'unité à piston-et-cylindre 1 illustrée dans les figures 1 et 2 est constituée essentiellement par un tube formant récipient 13 dans lequel se trouvent les pièces individuelles (non illustrées en détail) de l'amortisseur d'oscillations proprement dit. La tige de piston 2 dépasse de ce tube formant récipient 13, une partie de fixation 3 pour la fixation sur un véhicule se trouvant à l'extrémité supérieure. La tige de piston 2 est guidée avec mobilité axiale à l'intérieur du tube formant récipient 13 par le guidage de tige de piston 4. Entre la partie de fixation 3 et le guidage de tige de piston 4, le soufflet 5 est agencé de façon étanche aux points de fixation correspondants dans le but de protéger la tige de piston contre l'eau, les poussières et les impacts de gravillons. Dans la zone supérieure du soufflet 5, une première zone 6 comprend le premier pli du soufflet 5 et prend appui sur plusieurs boutons 5 agencés en répartition à la périphérie. Du fait que la première zone 6 entoure une grande partie du premier pli et qu'elle protège ici la liaison d'écoulement 8, il ne peut guère y avoir une pénétration de saletés et d'eau provenant de l'atmosphère jusque dans le soufflet 5. Sur le côté opposé du soufflet 5, à l'emplacement le plus bas du soufflet 5, on prévoit d'autres liaisons d'écoulement 9 qui sont recouvertes de l'extérieur par une deuxième zone 10. La deuxième zone 10 correspond à la collerette 11 qui sert à étancher l'unité à piston-et-cylindre 1. Lors de la rétraction et du déploiement de la tige de piston 2, en cas de petite course, l'air à l'intérieur du soufflet 5 communique avec l'atmosphère exclusivement via la liaison d'écoulement 8. 2873179 5 La figure 2 montre l'unité à piston-et-cylindre 1 lors d'une rétraction importante (course élevée) de la tige de piston 2; dans ce cas, malgré une liaison d'écoulement 8 ouverte en permanence, il se produit une pression intérieure plus élevée dans le soufflet 5, de sorte qu'une partie de l'air à l'intérieur du soufflet traverse également les liaisons d'écoulement 9 et parvient vers l'extérieur entre la collerette 11 et la deuxième zone 10. Ceci provoque un nettoyage et un séchage de l'espace intérieur du soufflet 5 si, exceptionnellement, de l'eau ou des saletés parvenaient néanmoins dans l'espace intérieur du soufflet 5 via la zone 6. L'intensité de l'auto-nettoyage de l'espace intérieur du soufflet 5 se laisse influencer de façon positive par la section transversale efficace de la liaison d'écoulement 8, de la liaison d'écoulement 9 et de la configuration de la zone 10. L'essentiel de cette réalisation est cependant de minimiser l'usure de la deuxième zone 10 ainsi qu'un développement de bruits éventuels dans la deuxième zone 10. Les figures 3 et 4 illustrent un autre mode de réalisation d'une unité à piston-et-cylindre 1; dans ce cas, à la différence par rapport aux figures 1 et 2, la liaison d'écoulement 8 est pourvue d'un clapet anti- retour 12 sur le côté intérieur du soufflet 5, qui, à une vitesse de rétraction plus élevée de la tige de piston 21, assure qu'une grande partie de l'air dans l'espace intérieur du soufflet 5 peut être amenée vers l'extérieur à l'atmosphère via la liaison d'écoulement 9 et via la deuxième zone 10. Ce comportement peut être influencé du fait que le clapet anti-retour 12 est réalisé de manière plus ou moins étanche. De même, on peut réaliser la deuxième zone 10 de telle sorte que par rapport à la collerette 11, il soit prévu une ouverture constante qui empêche simultanément le développement de bruits dans la zone de la liaison d'écoulement 9. Dans le cas d'une ouverture constante dans la deuxième zone 10, cette zone ne fait plus office de clapet anti-retour, mais seulement de protection contre la projection d'eau, et lors du déploiement de la tige 2873179 6 de piston 2, il se produit un flux d'air vers l'intérieur du soufflet 5. Ce flux d'air peut être maintenu à une valeur faible, car lors du déploiement de la tige de piston le clapet anti-retour 12 s'ouvre simultanément. La figure 5 montre un détail un soufflet 5 qui est constitué de préférence en caoutchouc ou dans un matériau présentant l'élasticité du caoutchouc. Pendant la fabrication du soufflet 5, la zone 6 est réalisée tout d'abord sous forme redressée, comme le montre la zone supérieure de la figure 5, et elle est amenée en la forme illustrée en tirets par rabattement vers le bas après la fabrication du soufflet 5. La collerette 11 est tout d'abord écartée plus fortement de la deuxième zone 10, et elle est amenée dans la forme illustrée en tirets uniquement après le montage du soufflet 5 sur l'unité à piston-et-cylindre 1, selon la région inférieure de la figure 5. Le formage du soufflet 5 est assuré par l'utilisation d'un outil divisé, de telle sorte que le soufflet 5 peut être mis en forme de l'extérieur et est enlevé du noyau par soufflage à l'air comprimé, comme ceci est habituel dans l'état de la technique. Les figures 6 et 7 montrent une autre variante d'un soufflet 5, dans laquelle le montage de l'unité à piston-et-cylindre 1 s'effectue avec la tige de piston 2 dirigé vers le bas. Les première et deuxième zones 6 et 10 servent ici de nouveau à protéger la liaison d'écoulement 8 ou la liaison d'écoulement 9. Liste des références 1 unité à piston-et-cylindre 2 tige de piston 3 partie de fixation 4 guidage de tige de piston soufflet plissé 6 zone 7 bouton 8 liaison d'écoulement 9 liaison d'écoulement zone 11 collerette 12 clapet anti-retour 13 tube formant récipient 8 Revendications 1. Soufflet plissé (5) pour des unités à piston-et-cylindre (1) hydrauliques, hydropneumatiques ou pneumatiques, en particulier pour des amortisseurs d'oscillations ou des jambages de suspension de véhicules, le soufflet (5) recouvrant le tronçon de tige de piston (2) dépassant hors du cylindre pour la protection contre un encrassement et/ou un endommagement et étant agencé entre l'extrémité de la tige de piston (2) et le cylindre, dans lequel l'espace intérieur du soufflet (5) subit une modification volumique par le mouvement relatif des pièces d'écoulement (8, 9) menant vers l'espace intérieur du soufflet (5) et permettant une entrée et/ou une sortie d'air, caractérisé en ce que au moins une liaison d'écoulement (8 ou 9) est recouverte au moins partiellement par au moins une zone (6 ou 10) du soufflet (5). 2. Soufflet selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins une liaison d'écoulement (8 ou 9) est réalisée sous forme de perçage. 3. Soufflet selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ladite au moins une zone (6 ou 10) fait partie du soufflet (5). 4. Soufflet selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le soufflet (5) forme conjointement avec la zone (6) une liaison ouverte vers la liaison d'écoulement (8). 5. Soufflet selon la revendication 4, caractérisé en ce que la première zone (6) entoure le soufflet au moins en partie coaxialement. 6. Soufflet selon la revendication 4, caractérisé en ce que la liaison ouverte débouche dans la zone d'un plus petit diamètre du soufflet (5). 2873179 9 7. Soufflet selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le soufflet (5) comprend en outre une deuxième zone (10) recouvrant la liaison d'écoulement (9). 8. Soufflet selon la revendication 7, caractérisé en ce que la deuxième zone (10) est réalisée sous forme de clapet anti-retour. 9. Soufflet selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la première zone (6) est écartée du soufflet (5) par des boutons (7) agencés en répartition sur la périphérie. 10. Soufflet selon l'une quelconque des revendication 1 à 9, caractérisé en ce que les première et deuxième zones (6, 10) et le soufflet (5) sont réalisés d'un seul tenant. 11. Soufflet selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que sur le côté intérieur tourné vers la tige de piston (2), le soufflet (5) est pourvu d'un clapet anti-retour (12) sollicitant la liaison d'écoulement (8). 12. Soufflet selon la revendication 11, caractérisé en ce que le clapet anti-retour (12) est au moins partiellement ouvert dans l'état sans charge.