Brevet FR2557249A1 — publié le 19850628

DIVISEUR DE DEBIT. L'invention concerne un diviseur de débit d'un fluide sous pression du type comportant un orifice d'entrée et deux orifices de sortie entre lesquels le débit de fluide est divisé, un corps de distributeur percé desdits orifices débouchant dans un alésage dudit corps, un piston mobile dans ledit alésage, un conduit traversant la paroi du piston mis en correspondance avec l'orifice d'entrée et débouchant dans une chambre intérieure du piston qui est mise en communication avec deux chambres d'extrémité respectivement délimitées par les faces opposées du piston et les fonds de l'alésage du corps de distributeur, dans lesquelles débouchent respectivement les orifices de sortie. Dans certains cas d'utilisation d'un tel diviseur de débit connu par la publication EP-A- 0 022 661, l'un ou l'autre des deux orifices de sortie est sous pression, le partage du débit se faisant dans tous les cas de façon constante prévue à l'origine. Pour améliorer les caractéristiques du circuit, l'invention propose un partage du débit adapté à la demande du circuit, et en particulier un partage selon lequel le débit augmente du côté du circuit où la pression est la plus élevée. L'invention vise à remédier en partie au problème posé et a principalement pour objet de perfectionner les diviseurs de débit existants dans le but de les rendre sensibles à l'établissement de la pression dans l'orifice de sortie correspondant. Conformément à l'invention, le résultat est atteint par le fait que l'un ou l'autre des orifices de sortie du diviseur est en partie recouvert par une arête d'étranglement portée par la face d'extrémité correspondante du piston, tandis que l'orifice d'un perçage débouchant dans la chambre intérieure du piston autravers de la paroi de ce dernier est étranglé par l'arête d'une chambre annulaire dans laquelle débouche l'orifice d'entrée au cours du déplacement du piston consécutif à l'accroissement de la pression au contact de l'autre face d'extrémité du piston. Dans le diviseur de débit ainsi réalisé, l'accroissement de la pression au contact d'une face d'extrémité du piston délimitant la chambre d'extrémité dans laquelle débouche l'orifice de sortie sous pression a pour effet de déplacer le piston et de réduire proportionnellement le débit vers l'autre chambre d'extrémité jusqu'au rétablissement de l'équilibre des pressions dans les chambres d'extrémité. D'autres caractéristiques et avantages du diviseur de débit ressortiront du dessin d'un mode de réalisation de celui-ci, en référence au dessin annexé dans lequel - la figure 1 est une représentation schématique du diviseur de débit selon une coupe longitudinale de celui-ci - la figure 2 est une représentation schématique d'un exemple d'application du diviseur de débit repré senté à la figure 1 dans un circuit hydraulique de commande d'une direction assistée de véhicule auto mobile. Le diviseur de débit illustré au dessin est alimenté à partir d'une pompe à débit constant P qui véhicule le fluide hydraulique à partir d'un réservoir R. L'orifice de sortie de la pompe est raccordé par un conduit 1 à l'orifice d'entrée 2 du diviseur de débit 20 ayant des orifices de sortie 3, 4 entre lesquels le débit de fluide est divisé. L'orifice de sortie 3 communique avec l'orifice d'entrée d'une valve 5 et avec un conduit de travail 6 relié à la chambre 8 d'un vérin à double effet 10. De même l'orifice de sortie 4 communique avec un autre orifice d'entrée de la valve 5 et avec un conduit de travail 7 relié à l'autre chambre 9 du vérin 10. Le vérin 10 fait partie ainsi que cela est connu d'un mécanisme de direction à crémaillère dont le fonctionnement a été décrit en référence à la demande de brevet 83.01 522 du ler février 1983. On rappellera simplement que la rotation du volant de direction 11 a pour effet d'augmenter la pression dans l'un ou l'autre des conduits de travail 6 ou 7. La figure 1 qui représente plus en détail le diviseur de débit 20 montre que celui-ci est composé d'un corps de distributeur 21 dont la paroi est percée par les orifices d'entrée 2 et de sortie 3, 4. Les orifices 2, 3, 4 débouchent dans un alésage 22 dans lequel est monté à déplacement un piston creux 23. Le volume intérieur du piston est divisé en deux chambres intérieures 25, 26 par une cloison 24 percée d'un canal 27 qui débouche dans les chambres 25, 26 par des orifices 0, 0'. Un conduit d'alimentation 50 mis en correspondance avec l'orifice d'entrée 1 débouche dans le canal 27 et via ce dernier dans chacune des chambres intérieures 25, 26. Chacune des chambres intérieures 25, 26 est mise en communication autravers d'un étranglement 28, 29 avec deux chambres d'extrémité 30, 31.Les chambres d'extrémité 30, 31 à volume variable selon la position axiale du piston 23 occupée dans 1 alésage 22 sont délimitées par les faces opposées 32, 33 du piston et par les fonds rapportés 34, 35 de l'alésage 22 faisant part du corps 21. Les orifices de sortie 3, 4 débouchent respectivement dans les chambres 30, 31 et sont en partie étranglés par l'arête périphérique 36, 37 de la face d'extrémité opposée 32, 33 correspondante du piston 23. Dans chacune des chambres intérieures 25, 26 du piston 23 débouche au moins un perçage radial 38, 39 du piston 23 respectivement mis en communication avec l'orifice d'entrée 1 par une chambre annulaire 40 formée dans l'alésage 22 du corps 21 et limitée axialement par des arêtes d'étranglement 41, 42 au contact desquelles débouchent respectivement les perçages 38, 39. Le fonctionnement du diviseur sera maintenant décrit en référence à la figure 1. On désignera par "q" le débit de fluide au-travers de l'orifice ou perçage dont les indices correspondent aux diverses références utilisées dans la description. On désignera par s la section de l'orifice, perçage ou chambre dont l'indice correspond à ces références et par V la vitesse d'écoulement du fluide. Si Vp désigne la vitesse d'écoulement du fluide véhiculé par la pompe Vp . s2 = V3 s3 + V4 s4 = V28 s28 + V29 s29 si les étranglements 28, 29 ont la même section de passage Vp . s2 = s29 (V28 + V29) (1) par ailleurs Vp . s2 = V38 S38 + V39 S39 + V50 s50 (2) Des égalités (1) et (2) on déduit s29 (V28 + V29) = V38 (S38 + S39) + V50 S50 (3) or V50 s50 = s29 V29 + V28 + S29 (V28 = V29) La vérification de l'égalité (3) exige que V38 (S38 + S39) = 0 c'est-à-dire que les débits au-travers des perçages 38 et 39 soient égaux et opposés, ce qui ne peut avoir lieu que si le piston occupe la position représentée à la figure 1. Si la pression dans la chambre d'extrémité 30 augmente, le piston 23 est poussé vers la droite de la figure en étranglant le perçage 39 par l'arête 42. La perte de charge consécutive à cet étranglement a pour effet d'abaisser la pression dans la chambre 26 et d'augmenter la pression dans la chambre d'extrémité 31 consécutivement à l'étranglement de l'orifice de sortie 4 par l'arête 33. Le piston 23 se déplace jusqu'à ce que les pressions dans les chambres 30, 31 soient de nouveau équilibrées. Lorsque le perçage 39 est complètement étranglé, Vp s2 = V38 s38 + V50 s50 De cette façon, le débit V29 s29 au-travers de l'étranglement 29 a traversé préalablement le perçage 50 et l'orifice 0'. On montre facilement que le débit V29 s29 est inférieur au débit V28 s28 pour réaliser la condition d'équilibre des pressions dans-les chambres d'extrémité 30,31. REVENDICATION 1. Diviseur de débit d'un fluide sous pression du type comportant un orifice d'entrée (2) et deux orifices de sortie (3, 4) entre lesquels le débit de fluide est divisé,-un corps !21) de distributeur percé desdits orifices d'entrée et de sortie (2, 3, 4) qui débouchent dans un alésage (22) dudit corps (21), un piston (23) mobile dans ledit alésage (22), un conduit (50) traversant la paroi du piston mis en correspondance avec l'orifice d'entrée (1) et débouchant dans une chambre intérieure (25, 26) du piston (23) qui est mise en communication avec deux chambres d'extrémité (30, 31) respectivement délimitées par les faces opposées (32, 33) du piston et les fonds (34, 35) de l'alésage (22) du corps (21), dans lesquelles débouchent respectivement les orifices de sortie (3, 4), caractérisé par le fait que l'un ou l'autre orifice de sortie (3, 4) est en partie recouvert par une arête d'étranglement (36, 37) portée par la face d'extrémité (32, 33) correspondante du piston, tandis que l'orifice d'un perçage (38, 39) débouchant dans la chambre intérieure (25, 26) du piston (23) au-travers de la paroi de ce dernier est étranglé par l'arête (41, 42) d'une chambre annulaire (40) au piston dans laquelle débouche l'orifice d'entrée (2) au cours du déplacement du piston consécutif à l'accroissement de la pression au contact de l'autre face d'extrémité (33, 32) du piston dans le but d'assurer une division correcte du débit en fonction de la demande du circuit hydraulique d'utilisation.