Brevet FR2631395A1 — publié le 19891117

La présente invention concerne un cylindre hydraulique, en particulier pour l'actionnement d'un embrayage hydraulique de véhicule automobile, consti- tué d'un bottier de cylindre en matière plastique et d'un piston en matière plastique. On conna!t un maître-cylindre, en particu- lier, pour l'actionnement d'un embrayage hydraulique de véhicule automobile, par la demande de brevet al- lemand P 33 31 834.4, comprenant un bottier en matié- re plastique et muni d'une bride logeant un piston coulissant à l'intérieur d'un alésage au moyen d'une tige d'actionnement et rendu étanche par rapport à cet alésage par un dispositif d'étanchéité, et com- prenant un dispositif de valve actionné par le pis- ton, ce dispositif de valve reliant une chambre de compensation à une chambre de pression par une con- duite fermée par l'actionnement du dispositif de val- ve à la position relâchée du maître-cylindre. La demande de brevet allemand mentionnée précédemment propose d'entourer fixement la surface de l'enveloppe du bottier par un manchon métallique à l'intérieur de la zone du joint d'étanchéité du piston et de fabriquer la bride en métal, de la su- perposer au logement et de la presser, par le man- chon, contre une butée sur le logement. La présente invention a pour but: D'améliorer les conceptions connues et d'en réduire le coût. Il s'agit, en particulier, d'amé- liorer les conditions de la production en grande sé- rie de cylindres hydrauliques en matière plastique. L'invention a pour objet d'éviter largement les com- posants en métal. En revanche, les composants en ma- tière plastique doivent être utilisés en plus grand nombre que jusqu'à présent. Le montage des composants intérieurs du cy- lindre hydraulique doit être simplifié, en particu- lier pour la production en grande série. L'invention doit permettre de monter si possible tous les compo- sants en les introduisant par un seul côté à l'inté- rieur du bottier de cylindre ouvert. L'utilisation de raccords filetés doit être largement évitée. Le temps de montage doit être réduit. La fabrication de corps en matière plasti- que ayant la forme de tubes, de manchons ou de cylin- dres nécessite une conicité de l'espace intérieur, afin de pouvoir retirer parfaitement l'outil de la pièce moulée par injection. Cette conicité peut avoir, en particulier dans le cas o les longueurs axiales hors tout sont grandes, un effet défavorable sur le fonctionnement du cylindre. De plus, l'accumulation de matière plasti- que présente le risque de déformatiorsnon désirées durant la solidification. La pratique montre que des criques et des gauchissements peuvent se produire. L'objet de la présente invention doit four- nir une mesure de précaution permettant d'exclure les effets défavorables des aspects de la technique de fabrication mentionnés précédemment sur la struc- ture et sur le fonctionnement d'un cylindre hydrauli- que. Dans ce contexte, l'un des objets de la pré- sente invention est de créer les conditions nécessai- res pour réduire la longueur. du piston au minimum possible pour la technique du moulage par injection, la course restant la même. Pour ce qui est de la conception connue par la demande de brevet allemand mentionnée au début, l'objet de la présente invention doit permettre de parvenir a ce que le piston ne soit plus guidé sur deux parties, comme décrit par cette demande de bre- vet, mais sur une partie seulement. En effet, le guidage sur deux parties pré- sente l'inconvénient de ne pas pouvoir garantir un déplacement régulier du piston. Lorsque le piston OS est guidé sur deux parties, il apparaît des compo- santes de forces qui ne sont plus dirigées le long de l'axe du piston. Ces composantes de forces créent des perturbations durant le fonctionnement et une usure prématurée. Comparativement à la technique connue sous la forme de la demande de brevet allemand mentionnée précédemment, l'invention a pour but d'éviter la bride métallique 41 et la coupelle métallique 36 re- présentées dans cette demande de brevet allemand. Conformément à la présente invention, ces buts sont atteints en ce qu'il est prévu, pour le guidage du piston, en substance un élément de guida- ge réalisé en matière plastique, qui est positionné à l'intérieur du bottier de cylindre par au moins un ressort de compression. Dans un autre mode de réalisation de l'in- vention est prévue une unité constituée par l'élé- ment de guidage et d'autres composants, tels que des joints et un disque comprenant des canaux hydrauli- ques disposés de préférence dans le sens radial, agencée à l'intérieur du bottier de cylindre et po- sitionnée par au moins un ressort de compression. Dans une conception compacte, le bottier de cylindre présente une zone de rayon plus faible, zo- ne de la chambre de pression, à l'intérieur de la- quelle une pression hydraulique est établie dans le - cas du déplacement en avant du piston et une zone de rayon plus grand, zone de l'unité, à l'intérieur de laquelle les composants de l'unité, y compris l'élé- ment de guidage sont agencés coaxialement les uns par rapport aux autres. Le montage est facilité en particulier en ce qu'il est prévu un premier ressort de compression à l'intérieur de la zone de l'unité et un second res- sort de compression à l'extérieur du cylindre hydrau- lique, et en ce que ces deux ressorts de compression sont configurés et agencés de manière qu'ils position- nent l'unité. Dans un mode de réalisation préféré, il est prévu un cylindre hydraulique monté sur un véhicule automobile, dont l'assemblage est déterminé par la procédure de montage suivante: première phase de mon- tage: précontrainte, sans jeu, des composants de l'unité y compris l'élément de guidage à l'intérieur du bottier de cylindre au moyen du premier ressort de compression, seconde phase de montage: serrage des composants de l'unité, y compris l'élément de guidage par le second ressort de compression et par une cou- pelle en tôle, tout en montant simultanément le cylin- dre hydraulique sur le tablier du véhicule automobile. De plus, il est prévu un corps de réduction de la pression, à filet métallique, fixé au logement de cylindre, en particulier par la méthode acoustique, - c'est-à-dire par rayonnement ultrasonore. Un montage particulièrement simple du maitre- cylindre est permis du fait qu'il est prévu une cou- pelle qui est configurée sous forme de coupelle de valve et qui remplit la fonction de valve anti-retour par rapport au réservoir. Afin de fixer facilement la tige de piston à l'intérieur du piston, il est prévu de l'agencer a l'intérieur du piston o elle est maintenue par un élément en caoutchouc. Les différents objets et caractéristiques de l'invention seront maintenant détaillés dans la des- cription qui va suivre, faite à titre d'exemple non limitatif, en se reportant à la figure annexée qui représente: Un cylindre hydraulique en coupe axiale. Le boîtier de cylindre 1 et le piston 2 sont en matière plastique. Un élément de guidage en forme de manchon 3 permettant de guider le piston est agencé à l'intérieur du bottier. Cet élément de guidage est également en matière plastique. Le boî- tier de cylindre présente une zone de rayon plus petit et une zone de rayon plus grand. La zone de rayon plus petit forme en substance par la chambre de pression 4. La pression s'établit à l'intérieur de la chambre 4 lorsque le piston 2 se déplace à gauche. Le liquide hydraulique est transmis par la liaison 5 au cylindre asservi. A l'intérieur de la zone du logement de cy- lindre de rayon plus grand est logée une unité de différents composants. Cette unité comprend les composants sui- vants, agencés coaxialement les uns par rapport aux autres: une coupelle de valve 6, un disque en for- me de bague et ondulé 7 muni de canaux 8 disposés dans le sens radial, un joint 9, et un élément de guidage 3. Les composants de l'unité sont soumis à la pression exercée par le ressort de compression 10 qui est également agencé coaxialement et qui trans- met sa force à l'unité par une bague profilée 11. Un second ressort de compression est situé à l'extérieur du cylindre et identifié par le chif- fre de référence 12. Le ressort de compression 12 exerce une force sur la coupelle en tôle 13 qui agit, pour sa part, par l'épaulement 14 de l'élément de guidage 3, sur les composants de l'unité. L'unité est donc maintenue dans son ensemble par les deux ressorts de compression 10, 12. Le montage du maltre-cylindre sur le vghi- cule automobile s'effectue comme suit. Tout d'abord, les composants de l'unité, y compris l'élément de guidage, sont précontraints, sans jeu, à l'intérieur du logement de cylindre au moyen du premier ressort de compression 10. Puis, les composants de l'unité, y compris l'élément de guidage, sont serrés d'une part au moyen du ressort 12 et de la coupelle en t6le 13, tout en montant simultanément, d'autre part, le cylindre hydrauli- que sur le tablier du véhicule automobile. Le mode de fonctionnement du maitre-cylin- dre est le suivant: Lorsque le pied exerce une force sur la tige 15, le piston 2 se déplace vers la gauche. Avant ce déplacement vers la gauche, le liquide hy- draulique est passé du réservoir non représenté sur la figure, par la liaison de liquide hydraulique 16, la conduite 21 et, par les canaux radiaux 8 prévus à l'intérieur du disque ondulé 7, par les fentes 17 du piston à l'intérieur de la chambre de pression 4. En cas de déplacement du piston vers la gauche, son bord gauche 18 se déplace au-delà des canaux 8 agencés dans le sens radial à l'intérieur du disque ondulé 7. Sous l'effet de la pression établie à l'intérieur de la chambre 4, les lèvres d'étanchéité de la coupelle 6 sont en contact étan- che avec le corps du piston. Ainsi, la coupelle 6 a une fonction de valve. Elle ferme la liaison entre le réservoir et la chambre de pression 4 au début de l'élévation de la pression. Lorsque le piston 2 continue à se déplacer à gauche, la pression s'élève à l'intérieur de la chambre de pression 4. Le liquide hydraulique est transmis, par la liaison 5, au récepteur, par exem- ple à un cylindre asservi. La liaison 5 est formée par un corps de liaison ou un corps de réduction de pression 20. Ce corps 20 est muni d'un filet métal- lique pour la conduite hydraulique à relier. Ce corps 20 est fixé au bottier de cylindre en matière plastique par la méthode acoustique, c'està-dire par le rayonnement ultrasonore. La tige du piston est maintenue à l'intérieur du piston par un élé- ment en caoutchouc 19. REVENDICATIONS 1. Cylindre hydraulique, en particulier maitre-cylindre pour l'actionnement d'un embrayage hydraulique de véhicule automobile, composé d'un bottier de cylindre en matière plastique et d'un piston en matière plastique, caractérisé en ce qu'il est prévu, pour le guidage du piston, en substance un élément de guidage réalisé en matière plastique, qui est positionné à l'intérieur du bottier de cy- lindre par au moins un ressort de compression. 2. Cylindre hydraulique selon la revendica- tion 1, caractérisé en ce qu'une unité constituée par l'élément de guidage (3) et d'autres composants, tels que des joints (6, 9) et un disque (7) compre- nant des canaux hydrauliques (8) disposés de préfé- rence dans le sens radial, est agencée à l'intérieur du logement de cylindre (1) et est positionnée par au moins un ressort de compression (10). 3. Cylindre hydraulique selon l'une quel- conque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le logement de cylindre (1) présente une zone de rayon plus faible, zone de la chambre de pression, à l'intérieur de laquelle une pression hydraulique est établie dans le cas du déplacement en avant du piston (2) et une zone de rayon plus grand, zone de l'unité, à l'intérieur de laquelle les composants (6, 7, 9) de l'unité, y compris l'élément de guida- ge (3) sont agencés coaxialement les uns par rapport aux autres. 4. Cylindre hydraulique selon l'une quel- conque ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est prévu un premier ressort de compression (10) à l'intérieur de la zone de l'u- nité et un second ressort de compression (12) à l'extérieur du cylindre hydraulique, et en ce que ces deux ressorts de compression sont configurés et agencés de manière qu'ils positionnent l'unité. 5. Cylindre hydraulique selon l'une quel- conque ou plusieurs des revendications précédentes, à l'état monté sur un véhicule automobile, caracté- risé en ce que en ce que son assemblage est déter- miné par la procédure de montage suivante: première phase de montage: précontrainte, sans jeu, des com- posants (6, 7, 9) de l'unité y compris l'élément de guidage (3) à l'intérieur du boitier de cylindre (1) au moyen du premier ressort de compression (10), se- conde phase de montage: serrage des composants (6, 7, 9) de l'unité, y compris l'élément de guidage (3) par le second ressort de compression (12) et par une coupelle en tôle (13), tout en montant simultanément le cylindre hydraulique sur le tablier du véhicule automobile. 6. Cylindre hydraulique selon l'une quel- conque ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un corps de liaison (20) à fi- let métallique est fixé au bottier de cylindre (1), en particulier par la méthode acoustique, c'est-à- dire par rayonnement ultrasonore. 7. Cylindre hydraulique selon l'une quel- conque ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est prévu une coupelle (6) qui est configurée sous forme de coupelle de valve et qui remplit la fonction de valve antiretour par rapport au réservoir. 8. Cylindre hydraulique selon l'une quel- conque ou plusieurs des.revendications précédentes, caractérisé en ce que la tige de piston (15) est agencée à l'intérieur du piston o elle est mainte- nue par un élément en caoutchouc (19).