Brevet FR2585416A1 — publié le 19870130

La présente invention concerne un dispositif de commande hydraulique plus simple et moins coûteux que les systèmes traditionnels , en vue d'en généraliser l'utilisation industrielle , notamment automobile I1 vise à remplacer la plupart des commandes actuelles ,mécaniques à câbles ou électriques . Traditionnellement , par exemple , la direction des voitures automobiles est restée mécanique , avec une colonne rigide pour actionner un levier de commande des roues directrices par l'intermédiaire de pignons , vis sans fin , crémaillère . Les commandes à câbles elles , ont l'inconvénient de mal s'accommoder des coudes , des courbes des distances .Quant aux commandes électriques , elles nécessitent chaque fois , moteur ou bobinage coûteux et encombrant I1 vise aussi à étendre ses avantages au freinage des véhicules légers , aux deux roues , remorques , caravanes , à leur suspens ion , ainsi qu'à la suspension de tous véhicules , machines industrielles et agricoles. Le dispositif , selon l'invention , permet de remédier aux inconvénients des systèmes traditionnels et ouvre la voie à de nouvelles possibilités . I1 comprend un maître cylindre dans lequel circule un piston qui comprime un fluide transmis à un cylindre récepteur par le canal d'un tuyau , de l'axe du piston et du piston percés , le cylindre récepteur se déplaçant alors sous l'effet de la pression du fluide . Une valve jgéné- ralement fixée sur le fond du cylindre récepteur , permet l'appoint en fluide qui s'effectue par aspiration , à la manière d'une seringue , et lse remplissage initial qui s'effectue soit par aspiration , soit par pression , soit sous vide . La valve est munie d'un capuchon de protection qui joue en meme temps un rôle de poussoir .Un petit orifice est aménagé dans la paroi du maître cylindre , près du bord , de telle sorte que , le piston à peine engagé , l'air puisse s'échapper lors du remplissage . Cet orifice peut être remplacé par une saignée aménagée dans la paroi du mat- tre cylindre . Le support sur lequel est fixé le maître cylindre , selon le dispositif de commande de son piston , peut être fixe ou articulé Une lumière est aménagée dans les supports sur lesquels sont fixés le maî- tre cylindre , l'axe du piston du cylindre récepteur ou le cylindre récepteur lui-même , afin de les dégager instantanément L'extrêmité des pistons circulant dans le maître cylindre et le cylindre récepteur est de forme concave permettant d'incurver la rondelle en caoutchouc qui y est fixée ou collée , assurant ainsi moins de frottement et une meilleure étanchéité que la coupelle traditionnelle . Cette amélioration permet de réaliser le maître cylindre et le cylindre récep -teur en tubes avec fond , métalliques , plastiques ou autres , emboutis matricés , filés , étirés , moulés sous pression ou par injection , moulés etc. afin de supprimer l'usinage . Les pistons sont également métalliques, plastiques ou autres , emboutis 2 matricés , files , étirés , moulés sous pression ou par injection , moulés etc. toujours,ffln vue de supprimer ou réduire l'usinage .Dans la réalisation de certains circuits , le canal du tuyau assurant la liaison entre le maître cylindre et le cylindre récepteur est muni d'une vanne destinée à interrompre la circulation du fluide . I1 est également prévu d'insérer une capsule en caoutchouc dans le maître cylindre et le cylindre récepteur qui permettrait de supprimer les coupelles . Le cylindre récepteur est rappelé par des ressdrts Selon une variante , une poche élastique est insérée dans le cylindre récepteur , doublée d'une vessie d'étanchéité , ledit cylindre commandant le bras articulé d'une roue de véhicule tandis que le piston est relié à la carrosserie ou au bâti du véhicule .L'alimentation en fluide de la poche ou vessie des cylindres récepteurs procède du même maître cylindre , aux fins de variations de la garde au sol et d'équilibre Une autre poche élastique est placée à l'intérieur de la premiére et son alimentation en fluide , notamment gazeux , procède aussi d'un même maître cylindre , aux fins d'élasticité réglable et d'équilibre Le dessin planche I Fig.I Fig.2 FIC.3 représente en coupe les éléments d'un dispositif de commande hydraulique manuelle , avec vanne de coupure , agissant sur la pédale du frein hydraulique d'un véhicule automobile et faisant office de frein à main , d'anti recul et d'anti vol selon l'invention L'élément du dispositif représenté par la figure I comporte un bot- tier (I) en tôle d'acier d'environ 2,5 centimètres de largeur et de hau-- teur et 25 centimètres de longueur , fixé sous le tableau de bord du véhicule . I1 renferme un maître cylindre en métal étiré avec fond (2) de I2 millimètres de diamètre intérieur , fixé sur le fond du boîtier par un axe fileté et percé (3) , dont le piston (4) comporte une extrêmité de forme concave incurvant la rondelle en caoutchouc (5) ,de I4 millimètres de diamètre et 3 millimètres d'épaisseur qui y est fixée . L'autre extrêmité du piston comporte un axe (6) .La manette (7) fixée à la bielle (8) actionne le piston par l'intermédiaire du bras articulé (9) L'élément du dispositif représenté par la figure 2- comporte une bot- te en tôle d'acier de forme carrée (IO) de 9 centimètres de côté , renfler s mant une vanne (II) dont la manette (I5) est actionnée suivant l'ouvertu- re ou la fermeture du couvercle (I2) à charnière (I6) par l'intermédiaire du bras articulé (I3) . l'entrée (I8) et la sortie (I7) de la vanne se Bi- tuent à l'arrière de la boîte . Une serrure à poussoir et à clef (I4) interdit l'accès à la vanne fermée et constitue un antivol quand la circu lation du fluide est interrompue au moment où le frein hydraulique est serré .La boîte est située à portée de la main du conducteur L'élément du dispositif représenté par la figure 3 comporte un boîte tier (I9) fixé au dessus de la pédale (20) du frein hydraulique du véhicule , renfermant le cylindre récepteur (21) dont le piston percé (22) est fixé au boîtier par son axe fileté et percé (23) . La valve de rem plissage et d'appoint (24) fixée au fond du cylindre récepteur est protégée par un capuchon (25) jouant en même temps un rôle de poussoir .Deux ressorts à étirer (26) et (27) rappellent le cylindre récepteur et maintiennent sous pression l'ensemble du circuit FONCTIONNEMENT Lorsque le conducteur pousse la manette (7) , le piston (4) comprime le fluide contenu dans le maître cylindre (2) et le transmet ,par le canal de l'axe percé (3) du tuyau 28 de la vanne (II) du tyuau 29 de l'axe percé (23) du piston percé (22) , à 11 intérieur du cylindre récepteur (21) qui se déplace sous l'effet de la pression et pousse la pédale (20) du frein hydraulique du véhicule SXiMPLES D'APPLICATIONS PARTICULIERES Suivant une variante , le dessin planche 2 Fig,4 représente l'ensenble d'un dispositif de direction hydraulique d'un véhicule automobile Le dessin planche 3 Fig.5:: et Fig,6 représente en coupe ce même dispositif t selon l'invention te dispositif de direction hydraulique planche 3 Fig. y est constitue d'un boîtier(39.) fixé derrière ou sous le tableau de bord du véhicule et , suivant le mode de conduite , à droite ou à gauche . le boîtier est réglable en hauteur et en inclinaison et peut être articulé pour une ou plusieurs autres fonctions .Le volant commande la vis hélicoidale .(j)qui actionne le curseur (32), aux bras 4(33)et {34)duquel sont fixés le piston :3S) par son axe (,3)et le maître cylindre (37)par son axe (38)fileté et percé . Le piston (39j du maître cylindre (3test fixé au boîtier par son axe (4o) , tandis que le deuxième maître cylindre (4I) est fixé au boîtier par son axe fileté et percé (42) Un deuxième boîtier (43) Fig. 6 fixé à la carrosserie ou au bâti du véhicule , près de la barre d'accouplement (44) , renferme deux cylindres récepteurs (45) et (46) dont les pistons percés (47) et (48) sont fixés au boîtier par leurs axes (49) et (50) filetés et également percés .Des lumières sont aménagées dans tous les supports de manière à pouvoir démon -ter instantanément les circuits - FONCTIONNMENT Lorsque le conducteur tourne le volant , par exemple à droite , la rotation de la vis hélicoRdale(3I) fait descendre le curseur(32) dont le bras (33)pousse le piston (35)du maître cylindre'(41) , le fluide comprimé étant transmis , par le canal de l'axe perce (42) du tuyau C5I) de l'a xe et du piston percés (49) et {47) , au cylindre récepteur (45) qui se déplace sous l'effet de la pression et actionne la barre d'accouplement dirigeant les roues du véhicule vers la droite .Dans le même temps , le cylindre récepteur (46) est repoussé et le fluide qu'il contient retransmis 2 par le canal de son piston (48) de son axe (sud) du tuyau (52) et de l'axe percé (58), au maître cylindre (37)qui se remplit SUIVANT UNE AUTRE VARIAIE , le dessin planche 4 Rig. 7 Fig. ss et Fig. 9 représente en plan et en coupe un dispositif de suspension hydraulique d'un véhicule automobile , suivant l'invention Il se compose , Fig. q , d'un maître cylindre (53)dont le piston comporte quatre axes percés qui communiquent avec une vessie placée à l'intérieur et permettant chacun la liaison , par l'intermédiaire de tuyaux avec l'axe percé correspondant du piston de chacun des cylindres récep teurs 54 55 5 & 57; . Chaque cylindre récepteur renferme un piston qui comporte deux axes percés communiquant , l'un avec une première vessie placée à l'intérieur , l'autre avec une deuxième vessie placée à l'intérieur de la première .Un fluide liquide circule du maître cylindre aux cylindres récepteurs et vice versa , la pression selon le poids du véhicule se répartissant aux fins d'équilibre . L'action sur le piston du maître cylindre a pour objet d'augmenter ou de réduire la quantité de fluide liquide dans les cylindres récepteurs permettant de régler à volonté la garde au sol du véhicule . La première vessie logée dans chaque cylindre récep teur contient le fluide liquide Un deuxième maître cylindre(6B) renferme un piston qui comporte également quatre axes percés en communication avec une vessie placée à l'intérieur et permettant chacun la liaison , par l'intermédiaire d'un tuyau avec l'axe percé correspondant du piston de chacun des cylindres récep teurs 34 35 's & 57' .Un fluide gazeux circule sous pression , du maître cylindre (68)aux cylindres récepteurs et vice versa ,aux fins d'élasticité et d'équilibre . Une action sur le piston du maître cylindre augmente ou diminue la pression du fluide gazeux et permet de régler à volonté l'élasticité . La deuxième vessie logée dans la première contient le fluide ga zeux La Fig. a représente un cylindre récepteur (52)qui commande le bras articulé (6 )d'une roue du véhicule (6})tandis que le piston (62) est relié à la carrosserie ou au bâti du véhicule (6R) par son axe (64) . La première vessie (65) contient le fluide liquide et communique avec le mat- tre cylindre (53)par l'axe percé (66) et le tuyau (67) .La deuxième ves sie (68) contient le fluide gazeux qui communique avec le deuxième maître cylindre (58) par l'axe percé (69) et le tuyau t7o) La Fig. 9 représente le maître cylindre (58) qui renferme une vessie (7r) contenant le fluide gazeux qui communique avec la deuxième vessie de chacun des quatre cylindres récepteurs par les quatre axes percés (73) (7)-(74) et (75) du piston (76) et leurs quatre tuyaux .Une valve (77) fixée au fond du maître cylindre - Ou en n'importe quel autre point du circuit - permet le remplissage et l'appoint en fluide .Sur le bras (78) fixé au maître cylindre s'articule un levier (79) qui actionne l'axe (80) du piston comprimant plus ou moins le fluide gazeux , augmentant ou diminuant ainsi l'élasticité de la suspension . La Fig. 9 représente égale ment le maître cylindre (53)dont la vessie qu'il renferme contient le fluide liquide .Il fonctionne de la meme manière que le maître cylindre (58). L'action sur son piston fait varier la quantité de fluide liquide dans les cylindres récepteurs , déterminant la garde au sol du véhicule AUTRE EXEMPLE D'APPLICATION PARTICULIERE où le maître cylindre est fixé par la valve dont il est muni pour le remplissage et l'appoint en fluide , sur un support articulé , et dont le piston mobile est percé ain si que son axe de commande , injectant - par leur canal,le canal du tuyau de liaison et le canal de l'axe fileté et percé fixant le cylindre récep teur - le fluide comprimé dans ledit cylindre récepteur , le piston de ce lui-ci se déplaçant sous l'effet de la pression du fluide Le dessin planche 5 représente , en coupe , Fig.IO et Fig.II , un dispositif de commande hydraulique à distance de la vanne eau chaude chauffage d'une chaudière à gaz de type individuel ,selon l'invention Il se compose , Fig. lo, d'un support à socle(8:) facile à déplacer et pouvant être posé , par exemple , sur la table de nuit , pour commander de son lit l'arrêt ou la remise en marche du chauffage . Le maître cylin dre(82 est muni d'une valve(8j3 qui sert à le fixer sur une platine articulée(84) et permet le remplissage ou l'appoint en fluide . Le piston (85) et son axe(86) sont percés , celui-ci étant fixé sur une platine(87) articulée sur le levier de commande(48) , lui-même articulé sur le montant du support à socle . Un bras(89) articulé sur le levier de commando, muni d'un cran (90) et d'un ressort de rappel (b9-I) est commandé par la manette(9:2) et la tringle t93) ; il sert à bloquer le piston du maître cylindre lorsqu'il est descendu La Fig. XI représente l'étrier (94) , support du cylindre récepteur (95) fixé sur la chaudière à gaz (96) . Le cylindre récepteur est fixé sur une platine articulée (97) par un axe percé (8) . L'axe (99) du pis ton(100) commande la biellette(IDI) de la vanne de la chaudière .Un ressort(I02) rappelle la biellette permettant également de maintenir une pression dans l'ensemble du circuit qui garantît une bonne étanchéité Un tuyau souple(tO3) de 4 millimètres de diamètre intérieur et de IO mètres de longueur , pour le prototype réalisé , assure la liaison entre le maître cylindre et le cylindre récepteur FONCTIONNEENT Lorsque l'utilisateur appuie sur le levier de commande (88), le pistont85) comprime le fluide injecté , par le canal dudit piston de son axe percé(86) du tuyau de liaison(103) et de l axe percé (98) s dans le cylindre récepteur (95) dont le piston(I00) se déplace sous l'effet de la pression et actionne par son axe (99) , la biellette(I01) de la vanne de la chaudière , ouvrant le chauffage en position haute . Lorsque l'utilisateur libère le levier de commande(88) , le ressort(Í02) rappelle la biellette tOI) qui ferme le chauffage , tandis que le piston(100) renvoie le fluide dans le maître cylindre(82) REVENDICaTI0Z I) Dispositif de commande hydraulique simplifiée comportant un maître cylindre tube (2) dans lequel circule un piston (4) qui comprime un fluide transmis au cylindre récepteur tube (21) par le canal d'un tuyau (28)(29) caractérisé en ce que l'alimentation en fluide dudit cylindre récepteur s'effectue par son piston t22) avec axe (23) percés ,le cylindre récepteur se déplaçant sous l'effet de la pression du fluide . Des ressorts (26)(27) rappellent le cylindre récepteur en maintenant une pression dans l'ensemble du circuit ,garantissant ainsi ,du fait également de la forme concave de la coupelle (rondelle) du piston ,une bonne étanchéité .A l'inverse le fluide peut être comprimé et injecté par le piston (85) du maître cylindre (82) et son axe (86) percés au cylindre récepteur (95) dont le piston (IOO) se déplace sous l'effet de la pression du fluide . Le circuit généralement par le cylindre récepteur (21) ,éventuellement par le maître cylindre (82) ,est pourvu d'une valve (24) (83) ,cette valve pouvant être protégée par un capuchon (25) . Un petit orifice est (ou peut être) aménagé près du bord dans le cylindre non équipé de la valve ,pour l'échappe- ment de l'air lors du remplissage . Les supports (platines) fixes ou articulés(84) (19) (97) des cylindres ou axe de piston comportent une lumière permettant de les fixer et de les dégager instantanément .Une capsule élastique et étanche ,insérée dans les cylindres ,permet de supprimer les coupelles . Une poche élastique et étanche (65) renfermant une autre vessie élastique et étanche (68) sont insérées dans le cylindre récepteur (59) ,alimentées ,chacune ,par l'axe fileté et percé qui la fixe au piston (62) ; reliées à leur maître cylindre respectif ,elles constituent un systeme de suspension hydropneumatique à basse pression et réglable 2) Dispositif de commande hydraulique selon la revendication un ,ca racterisé en ce qu'une valve equipant genéralement le cylindre récepteur parfois le maître cylindre (83) permet le remplissage ,l'appoint ou la régulation en fluide du circuit et sert d'élément de fixation desdits cylindres 3) -Dispositif de commande hydraulique selon la revendication deux caractérisé en ce que la valve (24) est munie d'un capuchon de protection (25) jouant un rôle de poussoir ou de biellette de commande 4) Dispositif de commande hydraulique selon la revendication un caractérisé en ce que la face interne des pistons (4)(22) est de forme con -cave afin d'incurver la rondelle ou pastille en caoutchouc qui y est fixée (5) ,assurant une meilleure étanchéité et moins de frottement qu'une coupelle traditionnelle 5) Dispositif de commande hydraulique selon la revendication un caractérisé en ce que le maître cylindre (2) et le cylindre récepteur (21) éventuellement les pistons (4) (22) sont réalisés en tubes avec fond métalliques ,plastiques ou autres ,emboutis ,matricés ,filés ,étirés moulés SOU8 pression ou par injection ,moulés ,afin de supprimer ou réduire l'usinage 6) Dispositif de commande hydraulique selon la revendication un caractérisé en ce que le maître cylindre (82) est fixé par la valve (83) dont il est muni ,sur une platine articulée (84) ,et dont le piston mobile (85) est percé ainsi que son axe de commande (86) ,injectant - par leur canal ,le canal du tuyau de liaison (I03) et le canal de l'axe fileté et percé (98) fixant le cylindre récepteur (95) sur une autre platine articulée (97) - le fluide comprimé dans ledit cylindre récepteur , le piston (IOO) de celui-ci se déplaçant sous l'effet de la pression du fluide . Une lumière aménagée dans les supports ou platines ,permet de dégager instantanément les cylindres (2) (82) (95) ou l'axe du piston (i}) qui y sont fixés 7) Dispositif de commande hydraulique selon la revendication un caractérisé en ce que le canal des tuyaux (28) (29) assurant la liaison entre le maître cylindre (2)et le cylindre récepteur (21) est muni d'une vanne (îî) destinée à interrompre la circulation du fluide 8) Dispositif de commande hydraulique selon la revendication un caractérisé en ce qu'une capsule en caoutchouc est insérée dans les cylindres ,les pistons étant alors démunis de coupelle 9) Dispositif de commande hydraulique selon la revendication un caractérisé en ce qu'une poche élastique est insérée dans chacun des cylindres récepteurs (54) (55) (56) (57) ,doublée ou non d'une vessie d'étanchéité (65) et que ledit cylindre récepteur (59) commande le bras articulé (60) d'une roue de véhicule (61) tandis que le piston (62) est luimême relié ,par son axe (64) ,au chassis ou à la carrosserie (63) du véhicule .L'alimentation en fluide liquide des cylindres récepteurs procède du mSme maître cylindre (53)aux fins de reglage de la garde au sol et d'équilibre IO) Dispositif de commande hydraulique selon la revendeation neuf caractérisé en ce qu'une poche ou vessie élastique ,alimentée en fluide gazeux est placée à l'intérieur (68) de la première (65) . L'alimentation en fluide gazeux des cylindres récepteurs procède du même maître cylindre (58) aux fins d'élasticité réglable et d'équilibre