Brevet FR2600123A1 — publié le 19871218

VERIN A TROIS POSITIONS La présente invention se rapporte à un vérin à trois positions, qui peut être alimentée en pneumatique ou en hydraulique, et qui s' applique notamment à la cornmande de boîte de vitesses, de relais de boîte de vitesses avec mise au point mort nécessitant un réglage précis. On connaît des vérins à trois positions dont la structure associe deux vérins en série, I' un des vérins poussant 1' autre. On connaît d' autres structures, qui combinent deux vérins en opnosition. Ces différents types de vérin présentent l'inconvénient d'être encombrant, lourd, et de nécessiter deux vérins. De plus ils sont relativement coûteux et posent des problèmes de mise en place dans la commande des boîtes de vitesses moderne où la place disponible est de plus en plus réduite. Enfin ces systèmes n'offrent pas de réglage précis de fin de course et du point neutre. Le but de la orésente invention est de proposer un vérin à trois positions à 1' aide d' une structure unique se basant sur un seul ensemble axes et pistons, de manière à obtenir un encombrernent ninirnum, et d'avoir un réglage précis des positions. Le vérin à trois positions alimenté par un circuit pneumatique ou hydraulique, notamment pour boîte de vitesses, comporte un axe muni d' un piston qui se déplace dans un carter ferrné par un couvercle, caractérisé en ce que ledit vérin comporte deux pistons additionnels, qui coulissent entre le piston et le carter, le premier piston additionnel ayant une section supérieure à celle du deuxième piston additionnel, le piston compot Lall; une collerette de fin de course du deuxième piston additionnel et étant associé à un plateau muni d' une collerette de fin de course du premier piston additionnel ;; ledit vérin ayant un orifice, pour I' alimentation de la chambre comprise entre les deux pistons additionnels lors de la première position un orifice pour 1' alimentation de la chambre comprise entre le couvercle et le premier vérin additionnel lors de la deuxième position, un orifice pour l' alimentation de la chambre comprise entre le fond du carter et le deuxième vérin additionnel lors de la troisième position. Selon un mode de réalisation de l'invention, une cale est disposée entre le couvercle et le carter de manière à permettre le réglage de la première position. Selon un mode de réalisation de l'invention, une vis est montée dans le couvercle de manière à permettre le réglage de la deuxième position, ladite vis ayant un écrou de sécurité. Selon un mode de réalisation de l'invention, une vis est montée dans le carter de manière à permettre le réglage de la troisième position, ladite vis ayant un écrou de sécurité. Selon un mode de réalisation de l' invention, où le réglage de la première position n' est pas nécessaire, le réglage de la deuxiè:ne position peut s' effectuer par une cale disposée entre le couvercle et le carter. Peut être associé à ce mode de réalisation, une prise d'informations électriques sur la position de l' axe du vérin, le couvercle est alors muni d' une tige qui pénètre dans un trou aménagé dans 1' axe, ladite tige étant en matière isolante et comportant des bagues en matière conductrice, chacune de ces bagues étant~ reliée à un fil électrique ; la fermeture du circuit électrique s' effectuant par un dispositif conducteur associe. Selon un mode de réalisation de l'invention, le dispositif conducteur associé à l' axe consiste en un jonc élastique métallique prisonnier dans une gorge aménagée dans ledit axe, et une bille poussée contre ledit axe par un ressort logé dans une goupille et s' appuyant sur un bouchon fileté, qui sont logé dans le carter. Selon un mode de réalisation de l'invention, le dispositif conducteur associé à l' axe consiste en un jonc métallique prisonnier dans une gorge aménagée dans ledit axe, et un ressort qui s' appuie sur le fond du trou et qui vient s' appliquer sur un embout conducteur solidaire de la tige, ledit embout conducteur étant relié à un fil de retour. Selon un mode de réalisation de l'invention, le dispositif conducteur associé à 1' axe consiste en un poussoir monté dans ledit axe, la bille du poussoir étant en contact contre la bague correspondante, et une bille poussée contre ledit axe par un ressort logé dans une goupille et s appuyant sur un bouchon fileté, qui sont logé dans le carter. Le vérin à trois positions selon 1' invention présente ainsi l' avantage d' obtenir une position précise du point neutre dans un vérin de commande à trois positions avec butées de fin de courses réglables. D' autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description qui suit de mode de réalisation donné à titre d' exemple en référence aux dessins annexés sur lesquels - la figure l est une vue en coupe du vérin selon 1' invention, ledit vérin étant en position neutre - la figure 2 est une vue identique à la figure 1, le vérin étant dans une position de fin de course - la figure 3 est une vue identique à la figure 1, le vérin étant dans l' autre position de fin de course - la figure 4 est une vue en coupe d' un autre mode de réalisation du vérin seion l'invention ledit vérin étant en position neutre - la figure 5 est une vue identique à la figure 4, le vérin étant dans une position de fin de course - la figure 6 est une variante de la figure 4 - la figure 7 est une variante de la figure 4. Le vérin à trois positions selon l'invention est alimenté par un circuit' pneumatique ou hydraulique, et s' applique notamment pour une boîte de vitesses. Ce vérin à trois positions comporte un axe 7 qui est muni d' un piston 8. L' axe 7 est monté dans un carter 9, dans lequel se déplace le piston 8. Ce carter 9 est fermé par un couvercle 3. Le vérin selon l'invention comporte en plus deux pistons additionnels référencés respectivement 1 et 2, et qui coulissent entre le piston 8 et le carter 9. Le piston additionnel 1 à une section supérieure à celle du piston additionnel 2, de manière à créer une poussée supérieure sur le piston additionnel 1 par rapport au piston additionnel 2, lors de la mise au point neutre. Dans ce cas le piston additionnel 1 reste ou vien en butée mécanique contre le couvercle 3, afin que cette position soit précise et constante. Le piston 8 se monte sur l' axe 7 et est bloqué sur cet axe par un plateau 13 qui vient se bloquer sur l' extrémité de 1' axe 7. Le piston 8 conporte une collerette 15 de fin de course du piston additionnel 2. Le plateau 13 est également muni d'une collerette 14 de fin de course du piston additionnel 1. Le carter 9 est muni d' orifices d' alimentation respectivement référencés 10, 11, et 12. L'orifice 10 alimente la chambre 21 comprise entre les deux pistons additi? ,els 1 et 2, lors de la première position c' est-à-dire de la position neutre. L'orifice 11 alimente la chambre 22 comprise entre le couvercle 3 et le vérin additionnel 1 lors de la deuxième position qui correspond à une position de fin de course. L' orifice 12 alimente la chambre 23 comprise entre le fond 24 du carter 9 et le vérin additionnel 2 lors de la troisième position, qui correspond à 1' autre position de fin de course. Une cale 4 est disposée entre le couvercle 3 et le carter 9 de manière à permettre le réglage de la première position qui correspond au point neutre. Une vis 5 est montée dans le couvercle 3 de manière à permettre le réglage de la deuxième position, qui correspond à l' une des fins de courses. De plus cette vis 5 est munie d'un écrou 19 de sécurité, qui empêche tout desserrages de ladite vis 5. Une vis 6 est montée de 1' autre côté du carter 9 de manière à permettre le réglage de la troisième position, qui correspond à 1' autre position de fin de course. La vis 8 à un écrou 20 de sécurité, qui évite tout desserrage de la vis 6. Le carter 9 à une face 16 qui représente l'étagement entre les deux diamètres des pistons additionnels 1 et 2. De plus le carter 9 à une face d'appui 17, qui reçoit en fin de course le vérin additionnel 2. De I'autre côté le couvercle 3 à une face d'appuie 18, qui reçoit en fin de course le vérin additionnel 1. Le fonctionnelnent du vérin selon l'invention va être explicité en étudiant les trois cas correspondants à la mise sous pression des chambres 21, 22, et 23. La mise sous pression de la chambre 21 par l'orifice 10 comprend deux cas - de la position fin de course (figure 2) vers la position point neutre (figure 1), - de la position fin de course (figure 3) vers la position point neutre (figure 1). Cas de la position fin de course (figure 2) vers la position point neutre (figure 1). Sous I' effet de la poussée - le piston additionnel 1 reste en appui contre le couvercle 3, - le piston additionnel 2 se déplace et entraîne l' ensemble axe 7 et piston 8 jusqu' à ce que le piston S soit en contact avec le piston additionnel 1. Dans cette position, le point neutre est obtenu. La section de travail du piston additionnel 1 étant supérieure à la section de travail du piston additionnel 2, la poussée s' exerçant sur le piston additionnel 1 est supérieure à la poussée s' exerçant sur le piston additionnel 2 - le piston additionnel 1 reste en appui contre le couvercle 3, - le piston additionnel 2 ne peut plus entraîner 1' ensemble de 1' axe 7 et du piston 8. Le réglage précis de la position de 1' ensemble 7 et 8 s' effectue en intercalant une cale 4, d' épaisseur convenable entre le couvercle 3 et le carter 9. Cas de la position fin de course (figure 3) vers la position point neutre (figure 1). Sous l' effet de la poussée - le piston additionnel 1 se déplace et entraîne 1' ensemble axe 7 et piston 8 jusqu' à ce que le piston S soit en contact contre le piston additionnel 2, - 1' ensemble axe 7 piston 8 et- piston additionnel 1 continu son déplacement grâce à la section différentielle entre le piston additionnel 1 et le piston additionnel 2, iusqu' à ce que le piston additionnel 1 soit en contact avec le couvercle 3. La position point neutre est également obtenue. Le réglage s' effectue de la même manière avec une cale 4. La mise sous pression de la chambre 22 par 1' orifice 11 comprend deux cas - de la position point neutre (figure 1) vers la position fin de course (figure 3), - de la position fin de course (figure 2) vers la position fin de course (figure 3). Cas de la position point neutre (figure 1) vers la position fin de course (figure 3). Sous I effet de la poussée: - simultanément, l'ensemble axe 7 et piston 8 se déplace lusqu'à ce que I' axe 7 vienne en butée contre la vis 6 ; le piston additionnel 1 se déplace dans le même sens, entraîne le piston additionnel 2 Jusqu' à ce que le piston additionnel 2 soit en contact avec le carter 9. La position fin de course figure 3 est obtenue. - le réglage précis de la position de l' ensemble 7 et 8 s' effectue en serrant ou en dessérant la vis 6. Cas de la position fin de course (figure 2) vers la position fin de course (figure 3). Sous I' effet de la poussée - I' ensemble axe 7 et piston 8 se déplace jusqu' à ce que 1' axe 7 vienne en butee contre la vis 6, - les pistons additionnels 1 et 2 se déplacent dans le même sens lusqu'à venir en contact avec le carter 9. La position fin de course figure 3 est également obtenue. Le réglage s' effectue de la même manière avec la vis 6. La mise sous pression de la chambre 23 par l'orifice 12 comprend deux cas - de la position point neutre (figure 1) vers la position fin de course (figure 2), - de la position fin de course (figure 3) vers la position fin de course (figure 2). Cas de la position point neutre (figure 1) vers la position fin de course (figure 2). Sous l' effet de la poussée: - I' ensemble axe 7, piston 8 et piston additionnel 2 se déplacent jusqu' à ce que l'axe 7 vienne en butée contre la vis 5, - le piston additionnel 1 reste en appui contre le couvercle 3, le piston additionnel 2 vient en contact avec le piston 1. La position fin de course figure 2 est obtenue. Le réglage précis de la position de 1' ensemble 7 et 8 s' effectue en serrant ou en dessérant la vis 5. Cas de la position fin de course (figure 3) vers la position fin de course (figure L). Sous l'effet de la poussée - 1' ensemble axe 7, piston 8 et piston additionnel 2 se déplacent, entraîne le piston additionnel 1 jusqu' à ce que 1' axe 7 vienne en butée contre la vis 5. - le piston additionnel 1 vient en contact avec le couvercle 3, le piston additionnel 2 reste en appui contre le piston additionnel 1. La position fin de course figure 2 est également obtenue. Le réglage s'effectue de la même manière avec la vis 5. Une variante de l'invention permet d avoir une information électrique sur la position de l' axe du vérin, et ceci sans augmenter }' encombrement dudit vérin. Pour cela il est disposé n contacteurs électriques correspondants aux n positions du vérin. Le réglage de la position point neutre est alors supprimé (voir figure 4) et associé au réglage de la position fin de course gauche (voir figure 5) qui s' effectue en intercalant une cale 4, d' épaisseur convenable entre le couvercle 3 et le carter 9. Une tige 40 est montée dans l' axe du couvercle 3, et elle pénètre dans un trou 27 qui est aménagé dans l' axe 7. Cette tige 40 est en matière isolante et comporte n bagues 25 en matière conductrice. Chacune de ces bagues 25 est reliée à un fil électrique 26. La fermeture du circuit électrique s' effectue par un dispositif conducteur associé à l' axe 7. Dans un premier mode de réalisation, ce dispositif conducteur associé à 1' axe 7 consiste en un jonc élastique métallique 28 de forme appropriée, qui est prisonnier dans une gorge 41 aménagée dans ledit axe 7 (voir figures 4 et 5). Une bille 29 est poussée contre ledit axe 7 par un ressort 30 qui est logé dans une goupille 32. Ce ressort 30 s' appui sur un bouchon fileté 31. L'ensemble de la bille 29, du ressort 30, de la goupille 32 et du bouchon fileté 31 sont logés dans le carter 9. Lé retour du courant s' effectue ainsi par le carter 9 du vérin. Un autre mode de réalisation du dispositif conducteur associé à l' axe 7 est représenté sur la figure 6. Ce dispositif consiste en un jonc métallique 28 prisonnier dans une gorge 41 aménagée dans ledit axe 7. Un ressort 36 est logé dans le trou 27, et s' appuie sur le fond de ce trou. Le ressort 36 vient s' appliquer sur un embout conducteur 35 qui est solidaire de la tige 40. L' embout conducteur 35 est relié à un fil de retour 34. Un autre mode de réalisation du dispositif conducteur associé à 1' axe 7 est représenté sur la figure 7. Ce dispositif conducteur associé à 1' axe 7 consiste en une bille 37 qui est poussée contre la bague 25 correspondante par un ressort 38. Ce ressort 38 est logé dans un bouchon 39, le poussoir ainsi constitué est monté dans 1' axe 7. Une bille 29 est poussée contre ledit axe 7 par un ressort 30 qui est logé dans une goupille 32. Ce ressort 30 s' appui sur un bouchon fileté 31. L' ensemble de la bille 29, du ressort 30, de la goupille 32 et du bouchon fileté 31 sont logés dans le carter 9. Le retour du courant s' effectue ainsi par le carter 9 du vérin. Une variante du mode de réalisation représenté sur les figures 4, 5 et 7 consiste dans l' aménagement d' une rainure 33 dans l' axe 7, de rnanière à ce que la goupille 32 vienne coopérer avec cette rainure 33, afin de pouvoir guider en rotation ledit axe 7. REVENDICATIONS 1. Vérin à trois positions alimenté par un circuit pneumatique ou hydraulique, notamment pour boîte de vitesses comportant un axe (7) muni un un piston (8), qui se déplace dans un carter (9) fermé par un couvercle (3), caractérisé en ce que ledit vérin comporte deux pistons additionnels (1) et (2), qui coulissent entre le piston (8) et le carter (9), le piston additionnel (l) ayant une section supérieure à celle du piston additionnel (2), le piston (8) comportant une collerette (15) de fin de course du piston additionnel (2) et étant associé à un plateau (13) muni d' une collerette (14) de fin de course du piston additionnel (1) ; ledit vérin ayant un orifice (10) pour l'alimentation de la chambre (21) comprise entre les deux pistons additionnels (1) et (2) lors de la première position, un orifice (11) pour l'alimentation de la chambre (22) comprise entre le couvercle (3) et le piston additionnel (1) lors de la deuxième position, un orifice (12) pour l'alimentation de la chambre (23) comprise entre le fond (24) du carter (9) et le piston additionnel (2) lors de la troisième position. 2. Vérin à trois positions selon la revendication 1, caractérisé en ce que la cale (4) est disposée entre le couvercle (3) et le carter (9) de manière à permettre le réglage de la première position. 3. Vérin à trois positions selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' une vis (5) est montée dans le couvercle (3) de manière à permettre le réglage de la deuxième position, ladite vis (5) ayant un écrou (19) de sécurité. 4. Vérin à trois positions selon- la revendication 1, caractérisé en ce qu' une vis (6) est montée dans le carter (9) de manière à permettre le réglage de la troisième position, ladite vis (6) ayant un écrou (20) de sécurité. 5. Vérin à trois positions selon la revendication 1, caractérisé en ce que le couvercle (3) est muni d' une tige (40) qui pénètre dans un trou (27) aménagé dans l' axe (7), ladite tige (40) étant en matière isolante et comportant des bagues (25) étant reliée à un fil électrique (26) la la fermeture du circuit électrique s' effectuant par un dispositif conducteur associé à 1' axe (7). 6. Vérin à trois positions selon la revendication 5, caractérisé en ce que le dispositif conducteur associé à l'axe (7) consiste en un jonc élastique métallique (28) prisonnier dans une gorge (41) aménagée dans ledit axe (7), et une bille (29) poussée contre ledit axe (7) par un ressort (30) logé dans une goupille (32) et s' appuyant sur un bouchon fileté (31), qui sont logé dans le carter (9). 7. Vérin à trois positions selon la revendication 5, caractérisé en ce que le dispositif conducteur associé à 1' axe (7) consiste en un jonc métallique (28) prisonnier dans une gorge (41) aménagée dans ledit axe (7), et un ressort (36) qui s' appuie. sur le fond du trou (27) et qui vient s' appliquer sur un embout conducteur (35) solidaire de la tige (40), ledit embout conducteur (35) étant relié à un fil de retour (34). 8. Vérin trois positions selon la revendication 5, caractérisé en ce que le dispositif conducteur associé à 1' axe (7) consiste en une bille (37) poussée, contre la bague (25) correspondante, par un ressort (38) logé dans un bouchon (39) monté dans ledit axe (7), et une bille (29) poussée contre ledit axe (7) par un ressort (30) logé dans une goupille (32) et s' appuyant sur un bouchon fileté (31), qui sont logé dans le carter (9).