Assemblage de piston et tige de piston
Assemblage de piston et tige de piston
La présente invention est relative à un assemblage de piston et tige de piston à utiliser comme dispositif de commande de débit lorsqu'une résistance nettement plus élevée au déplacement du piston dans une direction axiale est requise par rapport au déplacement dans la direction axiale opposée. La forme de réalisation préférée de la présente invention convient, par exemple, pour une utilisation dans un ressort à gaz, par exemple du type illustré dans la description d'un brevet britannique G.B. 2012913A.
L'assemblage de piston et tige de piston illustré dans la description de brevet britannique G.B. 2012913A s'est révélé satisfaisant pour de nombreuses applications, mais dans certaines une difficulté a été rencontrée pour maintenir une commande de dimension convenable de l'orifice pratiqué dans la plaque de restriction.
Suivant la présente invention, un assemblage de piston et tige de piston comprend: une tige de piston; un piston monté sur la tige de piston; un passage offrant un parcours d'écoulement de fluide au-delà du piston, et un dispositif de restriction, ce dernier et le piston pouvant être déplacés l'un par rapport à l'autre entre une première position dans laquelle le dispositif de restriction est espacé du piston et ne restreint pratiquement pas le débit à travers le passage et une seconde position dans laquelle le dispositif de restriction rencontre le piston pour restreindre le débit à travers le passage, avec pour caractéristique que ladite restriction de débit est offerte par un canal allongé défini par les surfaces opposées du piston et du dispositif de restriction se rencontrant.
Dans la forme de réalisation préférée de l'invention, le canal est formé par une gorge allongée définie par le dispositif de restriction faisant face au piston. Ainsi, quand le dispositif de restriction et le piston se trouvent en contact de rencontre, la gorge est fermée sur son côté normalement ouvert par la surface du piston afin de définir le canal allongé. La gorge peut être pratiquée dans la surface d'un organe de restriction, cas dans lequel elle est de préférence profilée de telle sorte que le canal comprenne une partie de sortie s'étendant radialement depuis la périphérie de l'organe de restriction, une partie centrale en arc, et une partie de sortie s'étendant radialement depuis l'extrémité de la partie centrale éloignée de la partie de sortie.
Ainsi, lorsque l'organe de restriction se trouve en contact avec le piston, du fluide s'écoule depuis le passage par l'intermédiaire de la partie d'entrée, de la partie centrale et de la partie de sortie du canal allongé.
Dans une variante de réalisation, le dispositif de restriction comprend une plaque de support et une plaque à fente qui repose contre la plaque de support, en étant supportée par celle-ci, de manière à définir la gorge.
En calculant convenablement la dimension de la gorge dans le dispositif de restriction, la résistance au débit ou à l'écoulement offerte par le canal est pratiquement déterminée par la longueur du canal. En choisissant convenablement la longueur du canal, la restriction désirée peut être offerte sans avoir besoin d'un usinage de haute précision de la gorge. En outre, étant donné que la gorge est ouverte sur toute sa longueur pendant l'écoule ment en sens inverse sans restriction dans le passage, tous débris ou particules retenus dans la gorge sont balayés à chaque course inverse de l'assemblage de piston et tige de piston.
D'autres détails et particularités de l'invention ressortiront de la description ci-après, donnée à titre d'exemple non limitatif et en se référant aux dessins annexés, dans lesquels:
La figure 1 est une vue partiellement en coupe transversale d'un assemblage de piston et tige de piston monté dans un cylindre. La figure 2 est une vue en coupe suivant la ligne II-II de la figure 1. La figure 3 est une vue correspondant à la figure 1, représentant une seconde forme de réalisation de l'invention. La figure 4 est une vue en plan de la forme de réalisation de la figure 3. La figure 5 représente le disque à fente de la forme de réalisation des figures 3 et 4.
Les figures 1 et 2 représentent un assemblage de piston et tige de piston 10 monté à coulissement dans un cylindre 11, par exemple d'un ressort à gaz. Un joint à anneau torique 12 situé dans une gorge dans le piston 13 assure un contact d'étanchéité glissant entre le piston 13 et le cylindre
11. Le piston 13 est monté à coulissement sur une broche 14 formée à l'extrémité d'une tige de piston 15. Un organe de restriction 16 est fixé à l'extrémité de la tige de piston 15 par des moyens appropriés, par exemple une vis 17. Un ressort léger 18 peut être prévu pour rappeler le piston 13 vers l'organe de restriction 16.
Un passage 19 comprenant une multiplicité d'alésages 20 s'étendant radialement et débouchant dans une gorge annulaire 21, est prévu pour permettre à du fluide de s'écouler au-delà du piston. Pl,us particulièrement, pendant une course vers le haut (tel qu'observé à la figure 1) de l'assemblage
10, le piston 13 s'écartera de l'organe de restriction 16 et s'appuiera sur l'épaulement 22 formé à la base de la broche
14. Du fluide peut alors s'écouler librement autour des bords de l'organe de restriction 16 et, à travers le passage 19, vers le côté inférieur du piston. Le jeu entre l'organe de restriction
16 et le cylindre 11 en association avec la superficie en section transversale du passage 19 assure qu'il existe, pendant une telle course vers le haut, une faible résistance au mouvement de l'assemblage 10.
Pendant une course vers le bas (tel qu'observé à la figure 1) de l'assemblage 10, toutefois, le piston 13 se déplace pour venir en contact avec l'organe de restriction 16 comme représenté à la figure 1 et l'écoulement hors du passage
19 est restreint, étant donné que le seul passage de sortie à partir de la gorge annulaire 21 se fait à travers un canal
23 défini entre le piston 13 et l'organe de restriction 16.
En se référant à présent à la figure 2, l'organe de restriction 16 est façonné avec une gorge 23 comprenant une partie d'admission 24, une partie centrale en arc 25 et une partie de sortie 26. Lorsque le piston 13 se trouve en contact avec l'organe de restriction 16, le cordon ou plat 27 formé radialement vers l'extérieur de la gorge annulaire 21 ferme la gorge 23 sur la majeure partie de sa longueur pour définir un canal de restriction. Du fluide s'écoulant à travers le passage
19 pénètre dans le canal par l'intermédiaire de la partie d'entrée 24 de la gorge, s'écoule autour de la partie en arc 25 de la gorge pour sortir par la partie de sortie 26. En choisissant convenablement la longueur de la gorge 23, le degré désiré de restriction de débit pendant un déplacement vers le bas du piston peut être obtenu.
Dans la forme de réalisation illustrée à la figure 2, une gorge d'une étendue en arc de pratiquement
180[deg.] est représentée en traits pleins, mais cette longueur peut être prolongée jusqu'à au moins 340[deg.] (come représentée en traits interrompus), si l'on désire augmenter la restriction offerte par la gorge.
La gorge 23 peut être façonnée par n'importe quelle technique appropriée.
On observera que pendant des courses vers le haut du piston au cours desquelles le piston est espacé de l'organe de restriction, la gorge 23 est ouverte sur toute sa longueur et, par conséquent, tous les débris qui peuvent s'être logés dans la gorge peuvent tomber librement et être entraînés par le fluide s'écoulant au-delà de la gorge ouverte.
En se référant à présent aux figures 3 à 5, une variante de réalisation de l'invention est représentée, qui est identique à la forme de réalisation des figures 1 et 2, à l'exception du fait que l'organe de restriction 16 des figures 1 et 2 a été remplacé par un organe de restriction 16A comprenant une plaque de support 30 et une plaque à fente 31.
La plaque à fente 31 est découpée à partir d'une mince matière en ruban et, comme on peut l'observer au mieux à la figure 5, elle est façonnée avec une fente 32 comprenant une partie d'entrée 33 s'étendant radialement et une partie en arc 34. Cette dernière est illustrée comme possédant une étendue en arc de 180[deg.], mais elle peut avoir une plus grande étendue en arc, jusqu'à 340[deg.] par exemple (comme indiqué en lignes brisées), ou une étendue en arc inférieure, suivant les désirs. La plaque de support 30 se présente sous la forme d'un disque relativement épais et est façonnée avec un trou
35 s'étendant axialement, qui s'aligne avec la partie en arc
34 de la gorge 32.
La plaque de support 30 et la plaque à fente
31 sont fixées à la tige de piston 15 par la vis 17, de telle sorte que la plaque à fente 31 se situe contre la plaque de support 30 et est supportée par celle-ci. La surface de la plaque de support ferme un côté de la fente 32, de telle sorte que les plaques 30, 31 définissent conjointement une gorge 36 qui s'étend depuis la partie d'entrée 33 jusqu'au trou 35. En fabriquant le disque à fente 31 à partir d'une matière possédant une épaisseur connue et pratiquement constante et en façonnant la fente 32 avec d'étroites tolérances, les dimensions de la gorge 36 formée peuvent être commandées avec précision plus aisément que si la gorge est pratiquée dans un organe de restriction massif comme représenté aux figures 1 et 2.
En outre, en faisant tourner relativement les plaques 30, 31, la longueur efficace de la gorge 36, c'est-à-dire l'étendue en arc de la gorge 36 de la partie d'entrée 33 jusqu'au trou 35, peut être ajustée à une valeur désirée. Après avoir obtenu la position relative désirée, la vis 17 est complètement serrée pour bloquer les plaques l'une par rapport à l'autre.
Il convient de remarquer que le trou 35 a un diamètre suffisamment grand pour que la contribution qu'il apporte à la résistance à l'écoulement soit très faible par comparaison avec celle de la gorge 36 et ainsi une commande étroite des tolérances du trou 35 n'est pas nécessaire, et la résistance au débit offerte par le dispositif de restriction est pratiquement proportionnelle à la longueur efficace de la gorge 36.
Revendications
1. Assemblage de piston et tige de piston, comprenant: une tige de piston; un piston monté sur la tige de piston; un passage établissant un parcours d'écoulement pour un fluide au-delà du piston; et un dispositif de restriction, ce dispositif de restriction et le piston pouvant être déplacés l'un par rapport à l'autre entre une première position dans laquelle le dispositif de restriction est espacé du piston et ne restreint pratiquement pas le débit à travers le passage, et une seconde position dans laquelle le dispositif de restriction rencontre le piston pour limiter le débit dans le passage, caractérisé en ce que la restriction de débit est offerte par un canal allongé défini par les surfaces opposées du dispositif de restriction et du piston se rencontrant, ce canal limitant le débit à travers le passage.
2. Assemblage de piston et tige de piston suivant