Brevet FR2913083A1 — publié le 20080829

L'invention se rapporte à un piston pour un ensemble piston-cylindre, constitué d'un corps de piston mobile axialement, qui est fixé à une tige de piston et subdivise un cylindre de travail en deux chambres de travail, d'évidements de passage pour la direction de traction et la direction de compression, qui sont munis de soupapes et engendrent une force d'amortissement, et d'un système d'étanchéité agencé sur la surface périphérique du piston et réalisant l'étanchéité du piston par rapport au cylindre de travail. On connaît déjà des pistons pour des appareils hydrauliques (par exemple document DE 1 968 391 GM), qui sont pourvus d'un passage de piston et d'un organe agissant en tant que soupape, l'organe intermédiaire sollicité par ressort étant réalisé, dans une direction d'écoulement, en tant que soupape d'obturation pour le siège dans le piston, et dans l'autre direction de l'écoulement, en tant que siège de soupape pour les disques d'obturation de soupape. Le but de l'invention consiste à fournir un piston pour un ensemble piston-cylindre dont la soupape de piston, de construction simple, est constituée de peu de pièces, qui en outre sont d'un montage simple et remplissent également la fonction d'amortissement, et la soupape de piston doit de plus pouvoir être fabriquée de manière économique et en des matériaux peu coûteux. Conformément à l'invention, ce but est atteint grâce au fait que le corps de piston est réalisé d'un seul tenant, sous forme de pièce de découpage par matriçage et de pliage. L'avantage ainsi obtenu est que le corps de piston en tant que pièce de découpage par matriçage et de pliage, peut être fabriqué de manière simple, en étant prêt à être implanté, les reprises d'usinage mécanique nécessaires étant restreintes au minimum. Il est possible de réaliser une étanchéité simple et peu coûteuse entre le côté extérieur du corps de piston et la paroi intérieure du cylindre de travail, en prévoyant en guise de système d'étanchéité, un feuille de piston. Selon une autre caractéristique essentielle, il est prévu que pour la phase de traction, un disque d'obturation de soupape coopère avec au moins un évidement de passage, et que le disque d'obturation de soupape produise dans la phase de compression, l'obturation étanche d'au moins un évidement de passage. Par ailleurs, il s'avère avantageux que le disque 20 d'obturation de soupape soit sollicité au moyen d'un ressort. Par ailleurs, il s'avère avantageux que le ressort s'appuie sur la périphérie intérieure du corps de 25 piston. Selon un mode de réalisation favorable sur le plan de la technique de fabrication et optimisé en ce qui concerne les coûts, il est prévu qu'au moins un évidement de 30 passage associé à la phase de compression, soit recouvert d'un élément élastique. Il s'avère ici avantageux que les évidements de passage soient agencés sur un embout cylindrique du corps de piston, et soient rendus étanches par une pièce annulaire élastique. Selon une autre configuration avantageuse, en guise de pièce annulaire élastique, il est prévu un tronçon de tuyau souple. D'après une autre configuration, il prévu que disque d'obturation de soupape présente au moins un perçage pour la phase de compression, qui est obturé par un nombre correspondant de corps d'obturation de soupape. Selon une autre configuration, les corps d'obturation de soupape sont sollicités par ressort. La réalisation du corps de piston est également favorable sur le plan de la technique de fabrication, grâce au fait que les évidements de passage sont pourvus de bossages. Il peut être prévu, dans une optique favorable en ce qui concerne la technologie de l'outillage utilisé, que les bossages soient réalisés à partir de la surface frontale agencée à l'opposé, au moyen d'un outil de matriçage-estampage. Un autre mode de réalisation prévoit que le ressort soit fixé relativement au corps de piston par complémentarité de formes. Il s'avère ici avantageux que le ressort s'appuie sur le corps de piston par l'intermédiaire d'un matage partiel, le matage pouvant être réglé pendant l'opération de matage avec l'aide d'un rapport force-déplacement ayant été déterminé. En outre, il est possible, par la mise en œuvre de ressorts différents, de réaliser un réglage couvrant une plage de variation. Des exemples de réalisation préférés sont représentés schématiquement sur les dessins annexés, qui montrent Fig. 1 une vue générale d'un ensemble piston-cylindre, en partie en coupe Fig. 2 un piston pour un ensemble piston-cylindre selon la figure 1, en tant que détail, en coupe Fig. 3 et 4 d'autres variantes d'un piston et d'une soupape de phase de compression correspondante, en coupe. L'ensemble piston-cylindre 12 représenté sur la figure 1, est constitué essentiellement du corps de piston 1, et du cylindre de travail 13 qui est subdivisé par le corps de piston 1 en deux chambres de travail 14a et 14b. Le corps de piston 1 est fixé à la tige de piston 15 et est agencé de manière axialement mobile dans le cylindre de travail 13, par l'intermédiaire de la tige de piston 15. Le cylindre de travail 13 présente par ailleurs, une soupape de fond 16 par l'intermédiaire de laquelle l'agent ou le fluide d'amortissement peut parvenir dans la chambre de compensation 17. Le corps de piston 1 peut par contre également être agencé sans problème dans un amortisseur dit à un seul tube, qui présente uniquement à l'intérieur du cylindre de travail 13, une chambre de compensation remplie de gaz. Dans le cas de l'amortisseur à deux tubes représenté sur la figure 1, la chambre de compensation 17 est formée coaxialement entre le cylindre de travail 13 et le tube extérieur 18. Le corps de piston 1 est pourvu sur sa périphérie extérieure, en vue d'assurer l'étanchéité par rapport à la paroi intérieure du cylindre de travail 13, d'un système d'étanchéité 2, sous la forme d'une feuille de piston dans le cas du présent exemple de réalisation. Le disque d'obturation de soupape 3 agencé dans le corps de piston 1, s'appuie, à l'intérieur du corps de piston 1, par l'intermédiaire d'un ressort 5, contre ce corps de piston, de manière à ce que dans la direction de traction, les évidements de passage 4 dans le corps de piston 1 laissent passer le fluide d'amortissement de la chambre de travail supérieure 14a dans la chambre de travail inférieure 14b, pour un disque d'obturation de soupape 3 soulevé. Dans la direction de compression, suite â la pression dans la chambre de travail inférieure 14b lorsque la tige de piston 15 est en plongée, le disque d'obturation de soupape 3 est pressé contre le corps de piston 1, de sorte que le fluide d'amortissement ne peut s'écouler qu'à travers le perçage central 8 du disque d'obturation de soupape 3 et passer par-delà l'élément élastique 6. Sur la figure 2 est représenté en tant que détail, un corps de piston 1 qui est assemblé à la tige de piston 15, dans la zone de l'embout cylindrique 7, par exemple par une liaison d'assemblage réalisée sans enlèvement de copeaux. L'embout cylindrique 7 comporte en même temps les évidements de passage 4a qui sont fermés par un élément élastique sous la forme d'un tronçon de tuyau souple. Le tronçon de tuyau souple sert, dans la direction de traction, à assurer l'étanchéité des évidements de passage 4a, et dans la direction de compression, au passage de l'huile dans les évidements de passage 4a, par-delà le tronçon de tuyau souple 6. Le corps de piston 1 est réalisé sous la forme d'une pièce de découpage par matriçage et de pliage, les évidements de passage 4, mais également les bossages 10, qui entourent les évidements de passage 4, étant réalisés par un outil de matriçage-estampage. Les bossages 10 servent au disque d'obturation de soupape 3, pour assurer une étanchéité parfaite, et peuvent être agencés de manière à s'étendre sur toute la périphérie et ainsi également obtenir en plus un étranglement primaire. Sur la figure 3 est représenté un mode de réalisation pour lequel le perçage 8 du disque d'obturation de soupape 3 est fermé par un corps d'obturation de soupape 9. Le corps d'obturation de soupape 9 s'appuie sur la tige de piston 15 par l'intermédiaire d'un élément de ressort 19, et sert, dans la direction de compression, en tant que soupape d'amortissement, de sorte que d'une part le perçage central 8 et d'autre part l'évidement de passage 4a sont fermés ou respectivement ouverts. Dans la direction de traction, le corps d'obturation de soupape 9 ferme aussi bien l'évidement de passage 4a que le perçage 8, de sorte que seul le disque d'obturation de soupape 3, en appui par l'intermédiaire du ressort 5, agit pour l'amortissement du fluide d'amortissement. Les évidements de passage 4 sont ici également pourvus de bossages 10 comme déjà évoqué plus haut, pour une meilleure étanchéité. Le système d'étanchéité 2 par rapport à la paroi intérieure du cylindre de travail 13, est ici formé par la feuille de piston, qui est fixée de manière appropriée sur le corps de piston 1. La figure 4 laisse à nouveau entrevoir un corps de piston 1 dans lequel le perçage 8 du disque d'obturation de soupape 3 est rendu étanche par l'intermédiaire d'un corps d'obturation de soupape 9 ici sous la forme d'une bille. Pour le reste, ce principe correspond également à celui déjà décrit au regard de la figure 3. Les bossages 10 peuvent dans cet exemple de réalisation également être fabriqués par un outil de matriçage-estampage, à partir de la surface frontale 11 du corps de piston 1, qui est agencée à opposé. REVENDICATIONS 1. Piston pour un ensemble piston-cylindre, constitué d'un corps de piston (1) mobile axialement, qui est fixé à une tige de piston (15) et subdivise un cylindre de travail (13) en deux chambres de travail (14a, 14b), d'évidements de passage (4, 4a) pour la direction de traction et la direction de compression, qui sont munis de soupapes et engendrent une force d'amortissement, et d'un système d'étanchéité (2) agencé sur la surface l0 périphérique du piston et réalisant l'étanchéité du piston par rapport au cylindre de travail, caractérisé en ce que le corps de piston (1) est réalisé d'un seul tenant, sous forme de pièce de découpage par matriçage et de pliage. 15 2. Piston selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'en guise de système d'étanchéité (2), il est prévu une feuille de piston. 20 3. Piston selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que pour la phase de traction, un disque d'obturation de soupape (3) coopère avec au moins un évidement de passage (4), et en ce que le disque d'obturation de soupape (3) produit dans la phase de 25 compression, l'obturation étanche d'au moins un évidement de passage (4). 4. Piston selon la revendication 3, caractérisé en ce que le disque d'obturation de soupape 30 (3) est sollicité au moyen d'un ressort (5). 5. Piston selon la revendication 4, caractérisé en ce que le ressort (5) s'appuie sur périphérie intérieure du corps de piston (1). 6. Piston selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'au moins un évidement de passage 5 (4a) associé à la phase de compression, est recouvert d'un élément élastique (6). 7. Piston selon la revendication 6, caractérisé en ce que les évidements de passage (4a) 10 sont agencés sur un embout cylindrique (7) du corps de piston (1), et sont rendus étanches par une pièce annulaire (6) élastique. 8. Piston selon la revendication 7, 15 caractérisé en ce qu'en guise de pièce annulaire élastique, il est prévu un tronçon de tuyau souple. 9. Piston selon la revendication 3 et l'une quelconque des revendications 1 à 8, 20 caractérisé en ce que le disque d'obturation de soupape (3) présente au moins un perçage (8) pour la phase de compression, qui est obturé par un nombre correspondant de corps d'obturation de soupape (9). 25 10. Piston selon la revendication 9, caractérisé en ce que les corps d'obturation de soupape (9) sont sollicités par ressort. 11. Piston selon la revendication 3 et l'une quelconque 30 des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que les évidements de passage (4) sont pourvus de bossages 0). 12. Piston selon la revendication 11, caractérisé en ce que les bossages (10) sont réalisés à partir la surface frontale (11) agencée à l'opposé,au moyen d'un outil de matriçage-estampage. 13. Piston selon la revendication 5 et l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que le ressort (5) est fixé relativement au corps de piston (1) par complémentarité de formes.