Brevet FR2438757A1 — publié le 19800509

La présente invention se rapporte aux servo-moteurs à fluide sous pression qui, en utilisation, font passer un organe pouvant prendre deux positions, de l'une å l'autre de ces deux positions. Ces servo-moteurs ou actionneurs sont parti culièrement utiles pour faire passer les mécanismes de verrouillage ou condamnation des portes des véhicules à moteur d'un état verrouillé d un état déverrouillé ou inversement. Il est bien connu d'utiliser des servo-moteurs à dépression pour verrouiller et déverrouiller les portes des vé- hicules automobiles. On trouve la description d'exemples types de tels servo-moteurs à dépression dans les brevets britanniques 1 226 898 et 1 259 487. Les servo-moteurs décrits dans ces brevets comprennent deux éléments a fluide actionnEs indépendamment et séparés par une membrane unique qui se déplace en réponse à une dépression partielle créée dans l'une ou l'autre des deux chambres. La tige de commande qui relie la membrane au mécanisme de condamnation doit traverser une paroi terminale de l'une des deux chambres A fluide et il se pose donc un problème d'étanchéité entre la tige mobile et la paroi de la chambre à dépression. Le servo-moteur décrit dans le présent mémoire présente une construction dans laquelle on a éliminé le problème du déplacement de la tige de commande par rapport à un joint fixe. L'invention a donc pour objet un servo-moteur â pression de fluide comprenant un corps qui renferme deux chambres â fluide à fonctionnement indépendant, chaque chambre renfermant un piston qui se déplace en réponse à une différence de pression de fluide de manière qu'en fonctionnement ce piston fasse passer un dispositif pouvant prendre deux états de l'un à l'autre de ces deux états, et chaque piston étant relié audit organe par une liaison à course morte qui permet & ce piston de revenir à vide à sa position initiale lorsque lta difference de pression de fluide a disparu, ce servo-moteur é- tant caractérisé en ce que les deux chambres et leurs pistons respectifs sont coaxiaux et les pistons se déplacent l'un en sens inverse de l'autre en réponse à ladite différence de pres sion, et en ce que l'un des pistons est fixé à un étrier qui encadre l'autre piston et, en fonctionnement, agit sur ledit dispositif pouvant prendre deux états, ledit autre piston étant capable de se déplacer indépendamment de l'étrier. Dans le présent mémoire, on utilise le terme de piston pour désigner également tout moyen analogue à des pistons, tel que les membranes. Suivant une forme de réalisation préférée, l'étrier supporte à coulissement le piston qu'il encadre. En variante, l'étrier est constitué par une boucle de fil métallique fixée à l'un des pistons et qui encadre l'autre piston et l'étrier est avantageusement supporté et guidé par la surface externe du corps du servo-moteur. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparattront au cours de la description qui va suivre. Aux dessins annexés, donnés uniquement å titré d'exemple - la Fig. 1 est une vue partiellement en coupe et partiellement en élévation dtun servo-moteur suivant l'invention; - la Fig. 2 est une vue en coupe d'une variante du servo-moteur - la Fig. 3 est une vue en coupe d'une variante du servo-moteur de la Fig. 2 ; et - la Fig. 4 est un schéma simplifié d'une installation de condamnation des portes d'un véhicule automobile comme prenant deux servo-moteurs suivant l'invention. Suivant l'exemple d'exécution représenté sur la Fig.l des dessins annexés, un servo-moteur 11 destiné à faire passer un dispositif pouvant prendre deux états d'un état à 1' autre, par exemple, un mécanisme de condamnation/libération ou verrouillage/déverrouillage, comprend un corps fixe 12 en matière plastique moulée qui, en utilisation, est fixé par une ferrure 13 à un support (non représenté). Le corps 12 renferme deux chambres à fluide indépendantes et coaxiales, 14 et 15 respectivement, qui sont séparées par une cloison commune 21. Les chambres à fluide 14 et 15 sont raccordées indépendamment å une source de dépression (non représentée) par des sorties 16 et 17 respectivement. La première chambre à fluide 14 renferme un premier piston 18 ou autre élément mobile analogue, qui supporte une membrane roulante 19. Cette membrane 19 forme un joint étanche avec le bottier 12 le long de sa périphérie extérieure et avec le piston 18 le long de sa périphérie intérieure. Le piston 18 est sollicité dans le sens qui tend & ltéloigner de la paroi 21 par un ressort 20 qui agit entre ce piston et cette paroi. Le mouvement d'éloignement du piston 18 par rapport à la paroi 21 est limité par une bague 22 qui sert également à serrer la périphérie extérieure de la membrane 19 contre le bottier 12. Le piston 18 comporte également une tige coaxiale 23 qui fait saillie sur sa face arrière (vue sur le dessin). La tige 23 est percée d'une fente diaxètrale 24 allongée dans la direction axiale ; en utilisation, la fente 24 est en prise avec jeu avec un élément 25 appartenant à un mécanisme de condamnation de panière qutil existe un certain jeu axial entre l'élément 25 et les extrémités de la fente 24. Ce jeu constitue une liaison & course morte reliant le premier piston 18 â l'élément de verrouillage 25. La deuxième chambre à fluide 15 renferme un deuxième piston 26 qui porte également une membrane 27, laquelle est fixée au bottier 12 le long de sa périphérie extérieure par une bague de serrage 28 et est fixée de façon étanche sur le piston 26 le long de sa périphérie intérieure. Un ressort 29 tend à éloigner le piston 26 de la cloison commune 21, de sorte que les deux pistons 18 et 26 sont sollicités par les ressorts 20 et 29 dans le sens qui les éloigne l'un de l'autre et, lorsqu'une dépression ou une rQduc- tion de la pression agit dans l'une ou l'autre des deux chambres 14 et 15, le piston correspondant se rapproche de la cloison 21. On peut donc dire que les deux pistons travaillent l'un en sens inverse de l'autre. Le piston 26 est fixé å la face interne d'une branche d'un étrier 31 qui encadre le bottier 12 et le premier pis ton 18, de sorte que l'autre branche de l'étrier 31 forme un support coulissant pour la tige 23 du premier piston 18 et comporte une surface de butée qui peut entrer en prise avec 1' élément de verrouillage 25 pendant le fonctionnement. Le servo-moteur représenté sur la Fig. l est en position de repos. Si une réduction de pression, par exemple un vide partiel, agit à l'intérieur de la première chambre 14, le premier piston 18 est attiré vers l'intérieur en surmontant la sollicitation du ressort 20 et en attirant ainsi l'élément de verrouillage 25 vers la cloison 21, dans le sens inverse de la flèche, jusqu'a ce que l'élément 25 bute sur la surface externe de la deuxième branche de l'étrier 31. Ceci est représenté en traits interrompus sur la Fig. 1.Si l'on suppose que ce mouvement est le mouvement de verrouillage ou condam- nation de l'élément 25, lorsqu'on supprime la dépression, le piston 18 revient à vide sous l'influence du ressort 20 et, en raison de la liaison de la course morte établie entre la fente 24 et 11 élément 25, ce retour à vide peut se produire sans altérer la nouvelle position de verrouillage ou condas- nation de l'élément 25. Si, maintenant, on débloque ou déverrouille manuellement la serrure (non représentée) à laquelle l'élément de blocage 25 est relié, cet élément 25 peut se déplacer le long de la fente 24 sans altérer l'état du servomoteur. En revanche, lorsque le servo-moteur et 11 élément de verrouillage 25 se trouvent dans la position de condamnation indiquée en traits interrompus et que l'on crée une dépression dans la chambre 15 pour condamner la porte, le piston 26 est attiré vers la cloison 21 en surmontant la force du ressort 29. Ceci déplace l'étrier 31 dans le sens de la flèche A pour pousser l'élément 25 le long de la fente 24 et provoquer le déblocage ou déverrouillage du mécanisme de condamnation. Lorsque la dépression est supprimée, le piston 26 revient à vide à sa position initiale sous l'influence du ressort 29. Ceci établit une liaison à course morte entre l'élément 25 et l'étrier 31, de sorte que l'on peut maintenant condamner manuellement la serrure (non représentse)sans altérer ltétat du servo-moteur. La Fig. 2 représente une variante de réalisation du servo-moteur et on ne décrira que les éléments principaux et les caractéristiques qui diffèrent de la forme de réalisation de la Fig. 1. Le servo-moteur 111 comprend un corps 112 en ma- tière plastique moulée, par exemple en polypropylène, qui comporte deux chambres à fluide indépendantes et coaxiales 114 et 115 qui sont raccordées chacune de façon indépendante à une source de vide (non représentée) par des sorties 116 dont une seule est représentée. Chacune des chambres 114 et 115 contient un piston respectif 117 et 127, dont chacun supporte une membrane roulante 118, qui est fixée à joint étanche au bottier 112 par une bague en matière plastique encliquetée 119, qui pince la membrane contre un épaulement ménagée dans la bouche de cette chambre. La bague 11 supporte également le piston 117 et la chambre 114. La position du piston 117 est représentée dans l'état actionné sur la Fig. 2. De même que dans la forme de réalisation déjà décrite plus haut, le piston 117 est relié à un lément de blocage ou verrouillage 25 par l'intermédiaire d'un dispositif à course morte constitué par une fente diamétrale 131 allongée dans la direction axiale. L'élément déblocage 25 est représenté à l'état de condamnation ou verrouillage, la fente 131 permettant au piston de revenir à vide sans altérer la position de l'élément de blocage 25. Le deuxième piston 127 agit sur l'élément de blocage 25 par l'intermédiaire d'un étrier 132 fait d'une boucle de fil métallique qui est fixée au deuxième piston 127, l'étrier étant façonné de telle manière que, lorsque le servo-moteur 111 se trouve dans l'état représenté sur la Fig .2, l'élément de blocage 25 placé dans sa position de condamnation s'appuie contre la boucle de fil 132 fixée au piston 27 qui se trouve alors dans sa position de repos.Lorsque le piston 117 est dans sa position de repos et que le piston 127 subit l'action de la dépression transmise à la chambre 115, ce piston se rapproche de la cloison 20 et, dans ce mouvement, il entratne l'étrier et l'élément de blocage 25 en sens inverse le long de la fente axiale 131 pour les placer dans la position de libération ou de déblocage. Ce mouvement de la boucle 132 peut se produire grâce à la présence d'une deuxième fente diamétrale 133 ménagée dans la tige 123 du piston 117 et décalée angulairement par rapport à la première fente 131. Par ailleurs, et comme on peut le voir sur le dessin,la boucle 132 est guidée dans son mouvement par des pattes 134 prévues sur la surface externe du corps 112. Lorsqu'on supprime la dépression, le piston 127 est ramené par son ressort et éloigne la boucle de fil 132 de l'élément de blocage 25 de sorte qu'il existe une liaison à course morte entre l'élément de blocage 25 et la boucle de fil 132. La Fig. 3 représente un servo-moteur constituant une variante de la Fig. 2. Pour chaque chambre 114 ou 115, l'en- semble de la bague à encliquetage 119, de la membrane 118 et du piston correspondant 117 et 127 est remplacé par une membrane unique 170 agencée en soufflet, moulée en caoutchouc synthétique, et avec laquelle fait corps une tige 173 destinée à relier la membrane 170 à l'étrier 132 ou à l'élément de blocage. Etant donné que chacune des membranes forme en réalité la paroi de la chambre, le corps du servo-moteur peut posséder des dimensions beaucoup plus petites et il est réduit à une plate-forme de montage de la membrane 170 et qui contient des tubes 116 prévus pour donner passage à l'air qui entre ou sort des chambres 114 et 116.Etant donné que le soufflet est de construction élastique, chaque soufflet se comporte comme son propre ressort de rappel pour ramener la tige à sa position initiale. La Fig. 4 est un schéma de circuit pour une installation de condamnation des portes d'un véhicule qui peut utiliser l'un quelconque des servo-moteurs représentés sur les Fig. 1, 2 et 3. Toutefois, à titre d'exemple, l'installation utilise les servo-moteurs représentés sur la Fig. 1. Un réservoir en dépression 51 est relié par un clapet anti-retour au collecteur d'admission d'un moteur à combustion interne. Ce réservoir 51 est raccordé par deux conduits séparés 53 et 54, et par l'intermédiaire d'électro-robinets 55 et 56 respectivement, aux chambres de blocage et de déblocage 14 et 15 respectivement d'une série de servo-moteurs 11, tels que celui représenté sur la Fig. 1. Sur la Fig. 4, on nta représenté que deux actionneurs mais l'installation peut comporter au moins quatre actionneurs, un pour chacune des serrures de porte d'un véhicule à quatre portes.L'énergie pour la com- mande des électro-robinets est fournie par l'accumulateur 58 du véhicule et les électro-robinets 55 et 56 sont actionnés par des commutateurs de commande centraux, dont un premier commutateur 59 qui est accessible de l'intérieur de tacle du véhicule et un deuxième commutateur 62 associé à la serrure 61 de la porte du conducteur. I1 peut également entre prévu un autre commutateur sur la serrure de la porte du passager avant. Lorsque le véhicule est & ltetat déverrouillé, position représentée sur la Fig.4, et que l'on veut condamner les portes, on excite uniquement î'électro-robinet 56 pour attirer son élément mobile en l'éloignant du réservoir 51. Ceci ferme l'entrée d'air et applique la dépression par le conduit 54 aux premières chambres 14 des actionneurs 11. L'électrorobinet 56 peut être actionné par le commutateur à ressort 59 situé à l'intérieur du véhicule, ou par le commutateur 61 associé à la serrure de la porte du conducteur. Lorsqu'une dépression règne dans les chambres 14, les éléments de blocage 25 correspondants se déplacent dans le sens inverse de la flèche A pour condamner leurs serrures respectives, ctest-a-dire toutes les serrures du véhicule. Lorsqu'on relâche le commutateur 59 ou 61, ltélectro-robinet 56 est désexcité, l'élément mobile correspondant prend alors sa position de suppression de la dépression et laisse l'air rentrer dans ks conduits 54. Les pistons 18 des actionneurs reviennent à leur position initiale, ainsi qu'on l'a décrit plus haut, sans altérer l'état de condamnation des portes. Pour libérer ou déverrouiller les portes, on excite 1'électro-robinet 55, ici également au moyen de l'un ou l'autre des commutateurs b ressort 59 ou 61, que l'on manoeuvre pour exciter l'électro-robinet 55 sans exciter ltélectro-ro~ binet 56 en même temps. L'élément mobile associé à 1'éîectro- robinet 55 se ferme pour interrompre l'arrivée d'air aux chambres 15 des actionneurs et relier le réservoir en dépression aux chambres 15 des actionneurs par l'intermédiaire du conduit 53. Ceci a pour effet que les pistons 26 entraient leurs é- triers respectifs 31 pour ramener les éléments de blocage 25 dans le sens de la flèche A sans modifier la position des premiers pistons 18, puisque les liaisons à course morte 24 admettent ce mouvement. Toutes les portes ont un fonctionnement manuel normal et seule la serrure 62 de la porte du conducteur est représentée équipée d'une commande manuelle prioritaire 65 par rapport à cette serrure de sorte que, dans le cas dtune défail- lance du système de dépression ou de l'alimentation électrique des électro-robinets, la porte du conducteur peut être verrouillée ou déverrouillée suivant le besoin. REVENDICATIONS 1 - Servo-moteur à pression de fluide comprenant un corps qui présente deux chambres à fluide à fonctionnement indépendant, chaque chambre renfermant un piston qui se déplace en réponse à une différence de pression de fluide, de manière, que, en fonctionnement, ce piston fasse passer un dispositif pouvant prendre deux états de l'un à 11 autre de ces deux états, et chaque piston étant relié à ce dispositif par une liaison à course morte qui permet au piston de revenir à vide à sa position initiale lorsque la différence de pression de fluide a disparu, ce servo-moteur étant caractérisé en ce que les deux chambres (14, 15 ; 114, 715) et leurs pistons respectifs (18, 26 ; 117, 127) sont coaxiaux, les deux pistons se dépla çant l'un en sens inverse de l'autre en réponse à ladite différence de pression, et en ce que l'un des pistons (26 ; 137) est fixé à un étrier (31 ; 132) qui encadre l'autre piston (18 ; 117) et qui,en fonctionnement, agit sur le dispositif (25) pouvant prendre deux états tandis que l'autre piston (18 ; 117) est capable de se déplacer indépendamment de l'é- trier (31 ; 132). 2 - Servo-moteur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'étrier (31) supporte à coulissement le piston (18) qu'il encadre. 3 - Servo-moteur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'étrier (132) est constitué par une boucle de fil métallique fixée au premier piston (127) et qui encadre l'autre piston (117). 4 - Servo-moteur suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3,caractérisé en ce que chaque piston (18, 26, 117, 127) est sollicité par un ressort qui tend à le ramener à sa position de repos lorsque la différence de pression disparait. 5 - Servo-moteur suivant l'une quelconque des revendications 3 et 4, caractérisé en ce que le piston (18 ; 117) encadré par ltétrier (31 t 132) présente une première fente diamétrale (24 ; 131) de forme allongée par l'intermédiaire de laquelle il coopère avec ledit dispositif å deux états (25) pour amener celui-ci dans un premier état lorsque le piston considéré (18 ; 117) est actionné, et en ce que l'étrier (31; 132) coopère avec ledit dispositif à deux états (25) pour le ramener à son état initial en réponse à l'actionnement du piston (26 ; 127) qui porte l'étrier. 6 - Servo-moteur suivant les revendications 5 lorsqu'elle dépend de la revendication 3, caractérisée en ce que le piston (117) encadré par l'étrier présente une deuxième fente diamétrale (133) décalée angulairement par rapport à la première fente (138) et qui permet un déplacement relatif de l'étrier en fil (132). 7 - Servo-moteur suivant l'une quelconque des revendications 3 et 6, caractérisé en ce que l'étrier en fil (132) est supporté et guidé dans son mouvement par la surface externe du corps (112). 8 - Servo-moteur suivant 1' une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le piston est constitué par une membrane (170) formant un soufflet et avec laquelle fait corps une tige axiale (173) servant à la relier à l'étrier (132) ou audit dispositif à deux positions (25). 9 - Servo-moteur suivant la revendication 8, caractérisé en ce que le corps (112) de ce servo-moteur forme une plate-forme de montage sur laquelle les membranes (170) sont soudées, chaque membrane (170) formant la paroi limite de la chambre (114, 115) et possédant une élasticité propre, de sorte qu'elle rappelle élastiquement la tige (173) à sa position initiale. 10 - Installation de condamnation multiple des portes pour véhicule à moteur, caractérisé en ce qu'elle comprend au moins un servo-moteur suivant l'une quelconque des revendications 1 à 9