Brevet FR2017789A1 — publié le 19700522

-i- 2017789 la présente invention concerne une commande hydraulique pour la direction sélective par deux ou quatre roues d'un véhicule comprenant au moins quatre roues orientables. Une commande sélective suivant l'invention comprend une pompe, 5 une valve directrice pour répartir le fluide provenant de la pompe, de façon appropriée au sens de direction choisi, des moteurs de direction pour diriger les paires de roues associées et un système de valve pour la direction sélective par deux ou quatre roues le système de valve comprend une valve qu'on peut ouvrir et fermer 10 par commande manuelle et qui est reliée à la valve directrice et à l'un des moteurs de direction pour diriger la paire de roues associée, et un système de valves sensibles à la pression, montées en parallèle avec la valve à commande manuelle et reliées à un autre moteur de direction pour diriger une autre paire de roues asso-15 ciées, le système de valves sensibles à la pression pouvant entrer en action pour diriger le fluide vers, ou hors de l'autre moteur de direction seulement lorsqu'une pression est appliquée d'un côté ou de l'autre de la valve à commande manuelle dans une direction qui dépend de celui des côtés de la valve à commande manuelle 20 qui est sous pression. Le système de valves sensibles à la pression comprend avantageusement deux valves comportant chacune un élément de valve sensible à la pression exercée dans une première et dans une deuxième chambres, la première chambre de chaque valve et la deuxième chambre 25 de l'autre valve étant en communipation constante commune avec Tin côté respectif de la valve à commande manuelle et chaque côté de l'autre moteur de direction pouvant communiquer avec la première chambre de l'une des valves lorsque cette valve s'ouvre, et pouvant communiquer avec la deuxième chambre de l'autre valve lorsque 50 l'autre valve s'ouvre, chaque valve étant conçue de manière à ne s'ouvrir que lorsqu'une pression est. exercée dans sa première chan-bre, et non dans sa deuxième chambre. L'élément de valve de chaque valve est avantageusement maintenu par un ressort en position fermée, il comprend un premier élément 35 de fermeture pour ouvrir ou fermer par rapport à la première chambre de cette valve un orifice relié à l'une des extrémités de l'autre moteur de direction; il comprend également un deuxième élé ment de fermeture pour ouvrir ou fermer par rapport à la deuxième chambre une troisième chambre en communication constante avec l'au 40 tre extrémité de l'autre moteur de direction. 69 30737 -2- 2017789 l'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre et à l'examen des dessins annexés, gui représentent, à titre d'exemples non limitatifs, deux modes de réalisation de l'invention» 5 la figo 1 est une vue schématique d'une commande sélective de direction suivant l'invention montrant, en coupe, un premier mode de réalisation du système de valves sensibles à la pression et une valve séparée pour le passage de la commande de direction de deux à quatre roues et vice-versa. 10 la fig. 2 est une vue en coupe d'un système de valve composite qui remplace le système de valves sensibles à la pression et la valve séparée de sélection de la figure 1. Sur la figure 1, on a représenté un réservoir d'huile 1 qui est relié à une pompe 2 qui communique par un conduit 3 avec une valve 15 directrice 4. Deux conduits 5 et 6 sont reliés à la valve 4 et un conduit 7 assure le retour de l'huile de la valve dans le réservoir 1. la valve directrice 4 est actionnée par un volant de direction 8 qui, suivant le sens dans lequel on le tourne à partir' d'une position droite normale relie alternativement les conduits 3 et 7 avec 20 les conduits 5 et 6. le conduit 5 communique avec l'une des extrémités d'un moteur de direction qui dans un but de simplification est représenté comme un vérin hydraulique 9 actionnant une paire de roueso l'autre extrémité du vérin 9 est reliée à un conduit 10. Entre les conduits 6 et 10, est montée une valve 11 à commande ma-25 nuelle qu'on petit ouvrir ou fermer, la valve 11 lorsqu'elle est dans la position 13 permettant au fluide de s'écouler directement entre les conduits 6 et 10 et empêchant cet écoulement lorsqu'elle est en position 14. les conduits 6 et 10 continuent vers un système 12 de valves sen-30 sibles à la pression qui comprend deux valves identiques, le conduit 6 débouche dans un orifice 20 formé dans l'une des valves et V communiquant en permanence avec un premier cylindre ou chambre 15 dans lequel un élément sensible à la pression, formé par un piston 22 de l'élément de valve 21, peut coulisser de façon étanche aux 35 fluides pour ouvrir ou fermer un orifice 26. Au-dessous du cylindre 15 se trouve une deuxième chambre 17 pourvue d'un orifice 18 qui peut être fermé par un élément de fermeture ou clapet 24 de plus petite section transversale que le piston 22, disposé sur une tige 23 de l'élément de valve 21. l'orifice 18, lorsqu'il est ou-40 vert, fait communiquer la chambre 17 avec une troisième chambre 16 69 30737 -3- 2017789 dans laquelle est logé m ressort de compression 25 disposé entre l'élément de fermeture 24 et le fond de la chambre 16. Le ressort 25 pousse l'élément de fermeture 24 et le piston 22 de manière à obturer les orifices 18 et 26. De la même façon le conduit 10 est 5 relié à un orifice 20'de l'autre valve qui est identique à la valve qu'on vient de décrire et dont les différentes pièces portent les mêmes références numériques, affectées de l'indice "prime". Les chambres 15 et 17' sont reliées en permanence par un conduit 19 tandis que les chambres 15' et 17 sont reliées en permanence 10 par un conduit 19'. En outre, 1'orifice 26 et la chambre 16' sont reliés en permanence par un conduit 27, tandis que l'orifice 26' et la chambre 16 sont reliés en permanence par un conduit 27'.Les conduits 27 et 27' sont avantageusement internes, mais on les a représentés en pointillés dans ua but de clarté. L'orifice 26 est 15 également relié par un conduit 28 à l'une des extrémités d'un moteur de direction, représenté comme un vérin hydraulique 29 actionnant une autre paire de roues. L'autre extrémité du vérin 29 est reliée par un conduit 30 à l'orifice 26'» Si on désire actionner seulement le vérin 9» on place la valve 20 11 dans la position 13. Ainsi, lorsqu'on tourne le volant de direction 8 dans tua sens propre à relier les conduits 3 et 5 et les conduits 6 et 7, le vérin 9 est déplacé vers le bas et l'huile chassée s'écoule par le conduit 10, la valve ouverte 11 et les conduits 6 et 7 vers le réservoir 1. Inversement, lorsqu'on tourne le 25 volant de direction 8 en sens inverse pour relier les conduits 3 et 6 et les conduits 5 et 7, le vérin 9 est poussé vers le haut par l'huile admise par le conduit 6, la valve ouverte 11 et le conduit 10, l'huile chassée par le vérin retournant par les conduits 5 et 7 dans le réservoir 1. Lorsque la valve 11 est ouverte, 30 qu'on tourne le volant de direction 8 dans un sens ou dans l'autre, le système de valves 12 est au repos puisque dans un cas les ressorts 25, 25' maintiennent les orifices 18, 18' fermés et que dans l'autre cas, les deux chambres 17 et 17' sont mises sous pression par les conduits 10 et 19' et les conduits 6 et 19 respec-35 tivement. Les sections transversales des pistons 22, 22' plus grandes que celles des éléments de fermeture 24, 24' produisent des forces qui augmentent celles des ressorts 25, 25'et maintiennent les orifices 18, 18' et 26, 26' fermés à 1'encontre des forces exercées par les pressions dans les cylindres 15, 15'. Le vérin 29 69 30737 -4- 2017789 reste immobile et par conséquent seules les roues associées au vérin 9 sont orientées. Lorsqu'on désire actionner à la fois les vérins 9 et 29» on ferme la valve 11 dans la position 14. Lorsqu'on tourne le volant 5 de direction 8 dans un sens propre à relier les conduits 3 et 5 et les conduits 6 et 7» le vérin 9 est de nouveau déplacé vers le bas et l'îruile chassée par le vérin s'écoule par le conduit 10 vers l'orifice 20' „ L'e'ffet obtenu est double : la chambre 17 est mise soixs pression par le conduit 19' de sorte que les orifices 18 et 10 26 restent fermés et l'élément de valve 21' est poussé vers le bas ce qui ouvre les orifices 18' et 26' « Lorsque l'orifice 26' est ouvert 18huile sDécoule vers le dessus du vérin 29 par le conduit 30 et la chambre 16 est mise sous pression par le conduit 27', ce qui augmente les forces de fermeture qui s'exercent sur l'élément 15 de valve 21 vie vérin 29 est déplacé vers le bas et 1*huile chassée est envoyée dans la chambre 16' par les conduits 28 et 27,tandis que l'orifice 26 est fermé® De la chambre 16e, l'huile retourne dans le réservoir 1 par l'orifice ouvert 18® » la chambre 17', le conduit 19 , le cylindre 15, l'orifice 20 et les conduits 6 et7. SB Inversement-, lorsqu'on tourne le volant de direction 8 en sens inverse pour relier les conduits 3 et 6 et les conduits 5 et 7, l'huile est envoyée dans le cylindre 15 par le conduit 6 et l'orifice 20 pour mettre la chambre 17' sous pression par l'intermédiaire du conduit 19 de sorte que les orifices 18' et 26' restent 25 fermés et pour pousser vers le bas l'élément de valve 21 de manière à ouvrir les orifices 18 et 26. Lorsque l'orifice 26 est ouvert, l'huile pénètre dans l'extrémité inférieure du vérin 29 par le conduit 28 tandis que la chambre 165 est mise sous pression par le conduit 27 , ce qui augmente les forces de fermeture qui s'exercent 30 sur l'élément de valve 21'. Le vérin 29 est poussé vers le haut et l'huile chassée du vérin est envoyée dans l'extrémité inférieure du vérin 9 par les conduits 30 et 27' , ,1a chambre 16, l'orifice ouvert 18 , la chambre 17, le conduit 19', le cylindre 15,l'orifice 20' et le conduit 10. Le vérin 9 se déplace vers le haut et 35 l'huile chassée du vérin 9 retourne au réservoir 1 par les conduits 5 et 7. Dans le mode de réalisation représenté sur la fig.2, les mêmes pièces que sur la fig. 1 portent les mêmes références numériques, augmentées de 100. Les conduits 6, 10, 28 et 30 sont indiqués pour BAD ORIGIN41 69 30737 -5- 2017789 montrer comment un système composite de valve 112 peut être incorporé au système de la figure 1. Un élément central de valve à tiroir 111 comporte à son extrémité supérieure des organes de commande manuelle permettant de le dé-5 placer entre une position supérieure 113 et une position inférieure 114. Pour ,que ces positions de l'élément 111 puissent être appréciées par l'opérateur, la portion supérieure 131 de l'élément 111 comporte deux gorges circonférentielles espacées 132 et 133 qui coopèrent avec des billes 134 qui sont poussées vers l'inté-10 rieur de façon élastique en direction de la portion 131 par tin tiroir cylindrique 135 qui présente une surface interne biseautée servant de came pour les billes, le tiroir 135 est poussé vers le bas par un ressort de compression 136 contre une bague de butée 137 à l'intérieur d'un, carter cylindrique 138. l'extrémité supé-15 rieure du ressort 136 porte contre une autre bague 139 maintenue prisonnière à l'intérieur du carter 138 par un jonc 140. Entre le tiroir 135 et la portion 131 est disposé un manchon cylindrique 141. Au-dessous de la portion 131» l'élément 111 est évidé en 142,de 20 manière à foimer un épaulement 143 qui ouvre et ferme une chambre 144. Au-dessous de l'étranglement 142 est formé un deuxième étranglement 145 qui maintient une chambre 146 ouverte dans l'une ou l'autre position de l'élément 111. L'extrémité inférieure de l'élément 111 comporte une bague 147 qui est retenue sur un col 148 de 25 l'élément 111 par un jonc 149 pour empêcher tout retrait intempestif de l'élément 111. Les pièces 147, 148 et 149 peuvent se déplacer à l'intérieur d'une enveloppe 150 munie d'un évent» De chaque côté de l'élément 111 se trouve un autre élément de valve tiroir 121, 121* respectivement. Chacun de ces éléments com-30 porte un col supérieur 151, 151' qui peut coulisser dans un manchon 152, 152' qui est alésé en 153, 153' pour constituer des passages pour l'huile s'écoulant des orifices 120, 120* dans des chambres 154, .154'. Le manchon 152, 152' est maintenu dans le système composite 112 suivant l'invention au moyen d'une pièce tubulaire 35 découpée 155, 155'« Au-dessous du col 151, 151' , l'élément 121, 121' forme un épaulement 156, 156' contre lequel la pression de l'huile peut s'exercer. Au-dessous de l'épaulement 156, 156' ,l'élément 121, 121' comporte Tin étranglement 157, 157' suivi d'un autre épaulement 158, 158' pour ouvrir et fermer la communication 69 30737 -6- 2017789 entre des chambres 159, 159' et 160, 160*. Les chambres 159» 159* ouvrent sur des orifices 126, 126' . Sous l1épaulement 158, 158', l'élément 121, 121' comporte un deuxième étranglement 161, 161' formé entre un épaulement supérieur 162, 162' et un épaulement in-5 férieur plus étroit 163, 163' pour ouvrir et fermer la communication entre des chambres 164, 164' et 165, 165'. L'extrémité inférieure de l'élément 121, 121' repose sur un. ressort de compression 166, 166' logé dans une enveloppe 173» 173* munie d'un évent et dans laquelle l'extrémité inférieure de l'élément 121, 121' peut 10 se déplacer. Les orifices 120 et 120' débouchent dans des alésages 167,167* qui communiquent avec la chambre 144. L'alésage 167, 167' communique également avec un autre alésage 168, 168'. L'alésage 168 débouche à son tour dans un alésage 169 qui fait communiquer les cham-15 bres 146 et 160. Un alésage 170 fait également communiquer les chambres 146 et 164'» L'alésage 168* communique avec un alésage 169' qui conduit à la chambre 160' ainsi qu'à la chambre 164 par des alésages 170' représentés schématiquement en pointillés. Les chambres 159 et 165' sont reliées par des alésages 171 réprésentés 20 schématiquement en pointillés. Les parties des alésages qui ne sonb pas utilisées mais existent pour des raisons de commodité de fabrication sont obturées comme représenté en 172. Sur la figure 2, le système de valves composites 112 est représenté dans la condition dans laquelle les orifices 120 et 120' 25 communiquent par les alésages 167 et 167' et la chambre ouverte 144 de sorte que le vérin 29 n'est pas actionné par le volant de direction» L'agencement est conçu de manière que le vérin 29 entre en fonctionnement lorsqu'on déplace vers le bas l'élément de valve à 30 tiroir 111, de façon que les billes 134 reposent dans la gorge 133 et que la chambre 144 soit fermée. Lorsqu'on tourne le volant de direction 8 dans un sens propre à relier les conduits 3 et 5 et les conduits 6 et 7, le vérin 9 est déplacé vers le bas et l'huile chassée est envoyée par le conduit 10 vers l'orifice 120'. Il en 35 résulte que l'huile pénètre dans la chambre 164 par les alésages 167', 168' , 169' et 170' . Du fait que l1épaulement 162 est plus large que 1'épaulement 163, la pression de l'huile dans la chambre 164 agit dans un sens qui augmente la force du ressort 166 et contribue à maintenir l'élément de valve 121 en position haute. L'hui-40 le pénètre également dans la chambre 154* de sorte que l'élément de 69 30737 -7- 2017789 valve 121* est déplacé vers sa position basse et fait communiquer la chambre 160' avec la chambre 159' et la chambre 165' avec la chambre 164'• L'huile passe de l'alésage 169* dans le conduit 30 de sorte que le vérin 29 se déplace également vers le bas. L'huile 5 chassée du vérin 29 retourne au réservoir 1 par le conduit 28,l'orifice 126, la chambre 159, l'alésage 171 , les chambres 165' et 164' , les alésages 170 , 168 et 167, 1*orifice 120 et les conduits 6 et 7. Inversement, lorsqu'on tourne le volant de direction 8 en sens 10 inverse pour relier les conduits 3 et 6 et les conduits 5 et 7, l'huile est envoyée par le conduit 6 vers 1'orifice 120. Il en résulte que l'huile pénètre dans la chambre 164® par les alésages 167, 168 et 169, dans la chambre 146 et l'alésage 170. Du fait que l'épaulement 162' est plus large que 13épaulement 163* ,1a près-15 sion de l'huile dans la chambre 164' agit dans un sens propre à augmenter la force du ressort 166' , et contribue à maintenir lsé-lément de valve 121' en position haute. Il en résulte également que l'huile pénètre dans la chambre 154 de sorte que l'élément de valve 121 est abaissé et que la chambre 160 communique avec la 20 ehaabre 159 et la chambre 165 avec la chambre 164. L'huile passe de la chambre 169 dans le conduit 28 de sorte que le vérin 29 est déplacé vers le haut. L'huile chassée du vérin 29 est envoyée dans le conduit 10 par le conduit 30, l'orifice 126* , la chambre 159®, les alésages 171* , les chambres 165 et 164, les alésages 170* , 25 168* et 167* et l'orifice 120' . Il en résulte que le vérin 9 est également déplacé vers le haut et l'huile chassée retourne au réservoir 1 par les conduits 5 et 7. On voit que quel que soit le sens de rotation du volant,1e système de valve 12 ou 112 est capable de diriger automatiquement 30 le fluide vers le vérin 29 et hors de ce vérin de la façon souhaitée, ou alternativement d'empêcher le fluide d'agir sur le vérin 29» et ceci au moyen d'une valve qu'il suffit d'ouvrir ou de fermer. Par moteur de direction, il faut entendre, en plus du simple vérin décrit et représenté, plusieurs vérins agissant de conserve, 35 un mécanisme de "vérin à commande rotative ou tout autre moteur hydraulique. L'invention présente un intérêt particulier pour la commande de direction des véhicules tels que tracteurs ou engins de manu- BAD ORIGINAL 69 30737 -8- 2017789 tention et de travaux publics. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés; elle est susceptible de nombreuses variantes, accessibles à l'homme de l'art, suivant les 5 applications envisagées et sans qu'on s'écarte pour cela du cadre de l'invention. 69 30737 2017789 - REVENDICATIONS - 1.- Commande hydraulique pour la direction sélective par deux ou quatre roues d'un véhicule comprenant au moins quatre roues orientables, ladite commande comprenant une pompe, une valve directrice pour répartir le fluide provenant de la pompe de façon 5 appropriée au sens de direction choisi, des moteurs de direction pour diriger des paires de roues associées et un système de valve pour la direction sélective par deux ou quatre roues, ledit système de valve comprenant une valve qu'on peut ouvrir ou fermer par commande manuelle et qui est reliée à la valve directrice et à 10 l'un des moteurs de direction pour diriger la paire de roues associée, et un système de valves sensibles à la pression, montées en parallèle avec la valve à commande manuelle et reliées à un autre moteur de direction pour diriger une autre paire de roues associées, ledit système de valves sensibles à la pression pouvant en-15 trer en action pour diriger le fluide vers, ou hors de l'autre moteur de direction seulement lorsqu'une pression est appliquée d'un côté ou de l'autre de la valve à commande manuelle dans une direction qui dépend de celui des côtés de la valve à commande manuelle qui est sous pression. 20 2.- Commande suivant 1, caractérisée en ce que le système de valves sensibles à la pression comprend deux valves comportant chacune un élément de valve sensible à la pression exercée dans une première et dans une deuxième chambres, la première chambre de chaque valve et la deuxième chambre de l'autre valve étant en com-25 munication constante commune avec un côté respectif de la valve à commande manuelle et chaque côté de l'autre moteur de direction pouvant communiquer avec la première chambre de l'une des valves lorsque cette valve s'ouvre et pouvant communiquer avec la deuxième chambre de l'autre valve lorsque l'autre valve s'ouvre,chaque 30 valve étant conçue de manière à ne s'ouvrir que lorsqu'une pression est exercée dans sa première chambre, et non dans sa deuxième chambre» 3.- Commande suivant 2, caractérisée en ce que l'élément de valve de chaque valve est maintenu par un ressort en position fer-35 mée, il comprend un premier élément de fermeture pour ouvrir ou fermer par rapport à la première chambre de cette valve, un orifice relié à l'une des extrémités de l'autre moteur de direction;il comprend également un deuxième élément de fermeture pour ouvrir 69 30737 -10- 2017789 ou fermer par rapport à la deuxième chambre ,une troisième chambre en communication constante avec l'autre extrémité de l'autre moteur de direction. 4.- Commande suivant 3, caractérisée en ce que le premier élément de fermeture est constitué par une portion de piston qui sépare la première et la deuxième chambre , et est sensible à la pression régnant dans lesdites chambres. 5.- Commande suivant 3, caractérisée en ce que chaque élément de valve est un élément de valve à tiroir qui comporte un premier épaulement sensible à la pression exercée dans la première chambre, un deuxième épaulement constituant le premier élément de fermeture, un troisième épaulement et un quatrième épaulement plus petit opposé au troisième épaulement et constituant le deuxième élément de fermeture, les troisième et quatrième épaulements étant sensibles à la pression exercée dans la deuxième chambre pour pousser l'élément de valve dans le sens de fermeture de la valve. 6.- Véhicule comportant une commande de direction suivant l'un quelconque des paragraphes précédents.