Brevet FR2647160A1 — publié le 19901123

Cylindre hydraulique pour un dispositif d'actionnement hydraulique d'un embrayage à friction de véhicules automobiles La présente invention concerne un cylindre hydraulique destiné à un dispositif d'actionnement hydraulique d'un embrayage à friction de véhicules automobiles. Les cylindres capteurs ou cylindres récepteurs classiques des dispositifs d'actionnement hydrauliques d'embrayages à friction de véhicules automobiles ont généralement un cylindre, en fonte grise, en fonte à graphite nodulaire ou en métal léger coulé sous pression, dans lequel un piston, rendu étanche, coulisse le long de l'axe du cylindre. Le piston délimite,avec le cylindre, un compartiment de pression hydraulique qui communique avec l'autre cylindre du dispositif d'actionnement, par un branchement hydraulique placé sur la paroi frontale du cylindre, adjacente au- compartiment de pression, et une conduite hydraulique s'y raccordant. Les cylindres hydrauliques classiques sont relativement lourds et de fabrication relativement complexe, puisqu'il faut rectifier un grand nombre de surfaces et d'éléments de la pièce en fonte formant le cylindre. La présente invention a pour but de réaliser un cylindre hydraulique, destiné à un dispositif d'actionne- ment hydraulique d'un embrayage à friction de véhicules automobiles, qui puisse être réalisé avec une complexité de fabrication moindre et donc à un coût plus avantageux que jusqu'à présent et qui assure néanmoins un-bon fonctionne- ment sur une longue durée d'utilisation. L'élément de cylindre du cylindre hydraulique suivant l'invention et qui peut être utilisé comme cylindre capteur ou comme cylindre récepteur, est une pièce moulée en matière plastique qui entoure une pièce tubulaire cylindrique en métal, guidant le piston et délimitant radialement le compartiment de pression hydraulique. La pièce moulée en matière plastique est pourvue, d'une seule pièce, des organes de fixation et du branchement hydrauli- que du compartiment de pression et forme la paroi frontale fermant axialement la pièce tubulaire. La pièce tubulaire est un élément qui peut être préfabriqué sous la forme d'un tube semi-fini, avec une grande précision et un coût réduit. Les cylindres hydrauliques pour dispositifs d'actionnement d'embrayages ont une course de piston relativement grande. En conséquence, la pièce tubulaire est relativement longue, ce qui peut conduire à des dilatations thermiques sensiblement différentes de la pièce tubulaire d'une part et de la pièce moulée d'autre part et donc à des fuites hydrauliques. Une réalisation préférée dans laquelle la pièce tubulaire est rendue étanche, par rapport à la pièce moulée, dans la région de la paroi frontale, par un joint d'étanchéité annulaire élastique, évite les problèmes d'étanchéité de ce type. Le joint d'étanchéité annulaire est opportunément placé dans une rainure annulaire de la paroi frontale, ouverte vers le compartiment de pression hydraulique et s'applique contre la face intérieure de la pièce tubulaire. La pression hydraulique agit ainsi sur le joint d'étanchéité annulaire et accroît sa force de -pression. Pour la fixation axiale du joint d'étanchéité annulaire, on peut recourir à un ressort de rappel, placé axialement entre le piston et la paroi frontale de la pièce moulée. L'élément de guidage par lequel le ressort de rappel prend appui contre la paroi frontale, recouvre, opportunément, dans ce cas, la rainure annulaire. La pièce annulaire peut être moulée par injection, dans un procédé composite, lors de la fabrica- tion de la pièce moulée en matière plastique. Mais pour pouvoir compenser les dilatations thermiques, mentionnées ci-dessus, de la pièce tubulaire et de la pièce moulée, cette dernière est fabriquée séparément, dans une forme de réalisation préférée. La pièce tubulaire, insérée ul- térieurement dans la pièce moulée, est guidée mobile dans celle-ci, avec un jeu axial, entre deux surfaces de butée axiales. Entre une première des surfaces de butée et la pièce tubulaire, on place un élément formant ressort qui fixe, élastiquement, la pièce tubulaire contre la deuxième surface de butée. Le jeu axial permet de compenser des dilatations thermiques différentes. L'élément formant ressort assure une fixation axiale, fonctionnelle, de la pièce tubulaire, y compris à l'égard des forces de déplacement provoquées par le frottement du piston. La pièce tubulaire et le ressort annulaire agissant axialement peuvent être montés relativement facilement silon place un élément annulaire, dans la pièce moulée, sur le côté de la pièce tubulaire, opposé à la paroi frontale de la pièce moulée et si on le fixe axialement avec un anneau de fixation. L'élément formant ressort peut être un ressort annulaire agissant axialement, par exemple un ressort ondulé et peut être placé axialement, entre l'élément annulaire et une extrémité frontale de la pièce tubulaire. Le ressort annulaire est opportunément placé dans une rainure annulaire de l'élément annulaire, ouverte axiale- ment vers le piston. La rainure annulaire fixe le ressort annulaire en direction radiale et l'élément annulaire peut, en outre,être utilisé comme butée de fin de course pour le piston. Pour simplifier la fabrication, le piston est aussi, opportunément, un élément en matière plastique, de préférence de forme telle que sa tige soit accouplée au piston, par une liaison par encliquetage. La tige de piston peut ainsi être reliée articulée au piston et exercer en même temps des forces de traction sur celui-ci. Dans une variante préférée, on prévoit que la pièce moulée entoure étroitement la pièce tubulaire, dans une première région faisant suite axialement à la paroi frontale et s'étend dans une deuxième région, située axialement, entre la première région et l'extrémité frontale de la pièce tubulaire, éloignée de la paroi frontale, à une distance radiale de la pièce tubulaire, et forme un espace annulaire, entre la pièce tubulaire et la pièce moulée. Cette configuration de la pièce moulée facilite non seulement le démoulage pendant la fabrication, puisqu'on évite de longues régions du cylindre, mais elle permet aussi de raccorder le compartiment de pression hydraulique à une conduite de compensation, lorsqu'on utilise le cylindre hydraulique comme cylindre capteur du dispositif d'actionnement de l'embrayage. A cet effet, la pièce moulée peut être pourvue, en particulier, d'une seule pièce d'un branchement, reliée à l'espace annulaire, pour la conduite de compensation hydraulique, tandis que la pièce annulaire présente au moins une ouverture de passage menant à l'espace annulaire. L'invention est décrite ci-après plus en détail en référence au dessin annexé. La figure unique montre un exemple de réalisa- tion d'un cylindre capteur destiné à un dispositif d'actionnement d'un embrayage à friction de véhicules automobiles. Le cylindre capteur comporte un cylindre désigné dans son ensemble par 1 qui contient, dans une pièce moulée en matière plastique 3, une pièce tubulaire 5 cylindrique, en métal. Dans la pièce tubulaire 5 coulisse axialement un piston 7 qui est rendu étanche, contre la face intérieure de la pièce tubulaire 5, par des lèvres d'étanchéité 9, 11 annulaires et qui délimite un comparti- ment de pression 15, avec la pièce annulaire 5 ainsi qu'avec une paroi frontale 13 de la pièce moulée 3, fermant à son extrémité la pièce tubulaire 5. La paroi frontale 13 est pourvue d'une tubulure de branchement 17 pour une conduite hydrauliquejmenant au cylindre récepteur du dispositif d'actionnement de l'embrayage. La pièce moulée 3 en matière plastique est un élément fabriqué, par exemple, par moulage par injection, sur lequel le branchement 17 ainsi qu'une bride de fixation 21 avec boulons de fixation scellés à l'intérieur, sont intégralement venus de moulage. La pièce tubulaire 5 est découpée dans un tube semi-fini, fabriqué avec précision et inséré ultérieurement dans la pièce moulée 3. Par son extrémité de tube, voisine de la paroi frontale 13, elle s'engage dans une rainure annulaire 25, ouverte vers le compartiment de pression 15 et qui s'élargit sur la face intérieure de la pièce tubulaire 5 et contient un joint d'étanchéité annulaire 27, dans la partie élargie. Le joint d'étanchéité annulaire 27 assure l'étanchéité de la pièce tubulaire 5, se déplaçant dans la pièce moulée 3, sur sa face intérieure, vers la paroi frontale 13. Le joint d'étanchéité annulaire 27 est ouvert vers le compartiment de pression 15, de sorte que la pression hydraulique du compartiment de pression 15 accroît le pressage du joint d'étanchéité annulaire 27. Entre la paroi frontale 13 et le piston 7, on place un ressort de rappel 29, se présentant sous la forme d'un ressort de pression hélicoïdal, qui précontraint le piston 7 dans sa position associée au débrayage de l'embrayage à friction, éloignée de la paroi frontale 13. Le ressort de rappel 29 est guidé radialement par un élément annulaire 33, pourvu d'une ouverture centrale 31 lequel recouvre radialement la -rainure annulaire 25 et fixe axialement le joint d'étanchéité annulaire 27. Sur le côté de la pièce tubulaire 5, opposé axialement à la paroi frontale 13, on insère, dans la pièce moulée 3, un élément annulaire 35 qui est fixé axialement sur le côté opposé à la pièce tubulaire 5, par un anneau de fixation 37. Dans une rainure 39 de l'élément annulaire 35, dans laquelle la pièce annulaire 5 s'engage avec un jeu axial, se trouve une rondelle ondulée 41, faisant ressort axialement, qui précontraint la pièce annulaire 5 vers la paroi frontale 13. Le jeu axial compense des différences de dilatation thermique entre la pièce tubulaire 5 et la pièce moulée 3. L'élément annulaire 35 forme, en même temps, une butée de fin de course pour le piston 7. La pièce tubulaire 5 s'emboîte étroitement, radialement, dans la pièce moulée 3, dans une première région 43 de celle-ci, faisant suite directement à la paroi frontale 13. Dans une deuxième région 45, faisant suite à la première et s'étendant à peu près jusqu'à l'élément annulaire 35, la pièce moulée 3 entoure la pièce tubulaire 5, avec une distance radiale, en formant un espace annulaire 47. Un joint d'étanchéité annulaire 49, entourant la pièce tubulaire 5 sur sa face extérieure, assure l'étanchéité de l'espace annulaire 47, vers l'extérieur. L'espace annulaire 47 facilite, d'une part, le démoulage de la pièce moulée 3 lors de *sa fabrication et débouche, d'autre part, dans une tubulure de raccordement 51, formée d'une seule pièce sur la pièce moulée 3 et à laquelle on peut raccorder un récipient de compensation hydraulique 55, par une conduite 53. L'espace annulaire 47 communique avec l'intérieur du tube, par plusieurs ouvertures de passage 57 pratiquées dans la pièce tubulaire 5. L'une au moins des ouvertures de passage 57 se situe dans le compartiment de pression 15, lorsque le piston 7 est totalement introduit et permet, de manière usuelle, une compensation de dilatation thermique du liquide hydraulique. Lorsque la pression agit sur le cylindre hydraulique, les ouvertures de passage 57 sont rendues étanches par la lèvre d'étan- chéité 9 du piston 7, en direction du compartiment de pression 15. Sur le côté opposé au compartiment de pression , le piston 7 est pourvu d'une tige 59 qui est accouplée, fixe en traction, au piston 7, par un accouplement à encliquetage 61 et agit, de manière articulée, sur le piston 7, par une tête sphérique 63, dans le sens de la pression. Un capuchon de protection 67 élastique, s'appli- quant par des lèvres racleuses 65, sur la tige de piston 59, assure l'étanchéité de la pièce moulée 3, vers l'extérieur. Il reste à mentionner que le piston 7 est en matière plastique. La tubulure de raccordement 51 pour la conduite de compensation de pression 53 avec les ouvertures de passage 57, est supprimée, lorsqu'on utilise le cylindre hydraulique comme cylindre récepteur du dispositif d'actionnement d'embrayage. REVENDICATIONS 1. Cylindre hydraulique destiné à un dispositif d'actionnement hydraulique d'un embrayage à friction de véhicules automobiles, comportant un cylindre (1), pourvu d'organes de fixation (21), un piston (7) coulissant, de manière étanche, dans le cylindre (1), le long de son axe et qui délimite un compartiment de pression hydraulique (15), avec le cylindre (1) et comportant un branchement hydraulique (17) sur une face frontale (13) du cylindre (1), adjacente au compartiment de pression hydraulique (15), caractérisé en ce que le cylindre (1) est une pièce moulée en matière plastique qui entoure une pièce tubulaire cylindrique (5) en métal, guidant le piston (7), délimitant radialement le compartiment de pression hydraulique (15). 2. Cylindre hydraulique selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pièce tubulaire (5) est rendue étanche par rapport à la pièce moulée (3), dans la région de la paroi frontale (13), par un joint d'étanchéité annulaire (27) élastique. 3. Cylindre hydraulique selon la revendication 2, caractérisé en ce que le joint d'étanchéité annulaire (27) est placé dans une rainure annulaire (25) de la paroi frontale (13), ouverte vers le compartiment de pression hydraulique (15) et s'applique contre la face intérieure de la pièce tubulaire (5). 4. Cylindre hydraulique selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'on place, entre le piston 7 et la paroi frontale (13) de la pièce moulée (3), un ressort de rappel (29) qui prend appui contre la paroi frontale (13), par l'intermédiaire d'un élément de guidage (33) et en ce que l'élément de guidage (33) recouvre radialement la rainure annulaire (25), pour fixer axialement le joint d'étanchéité annulaire (27). 5. Cylindre hydraulique selonl1ne quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que la pièce tubulaire (5) est rendue étanche par rapport à la pièce moulée (3), dans la région de son extrémité axialement opposée à la paroi frontale (13) de la pièce moulée (3), par un joint d'étanchéité annulaire (49) élastique, entourant, de l'extérieur, la pièce tubulaire (5). 6. Cylindre hydraulique selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que la pièce tubulaire (5) est guidée mobile dans la pièce moulée (3), avec un jeu axial, entre deux surfaces de butée axiales et en ce qu'on place, entre une première des surfaces de butée et la pièce tubulaire (5), un élément formant ressort (41) qui fixe la pièce tubulaire (5), élastiquement, contre la deuxième surface de butée. 7. Cylindre hydraulique selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'on place et fixe axialement un élément annulaire (35), dans la pièce moulée (3), sur le côté de la pièce tubulaire (5), opposé à la paroi frontale (13) de la pièce moulée (3) et en ce que l'élément formant ressort est un ressort annulaire (41) agissant axialement et est placé axialement, entre l'élément annulaire (35) et une extrémité frontale de la pièce tubulaire (5). 8. Cylindre hydraulique selon la revendication 7, caractérisé en ce que le ressort annulaire (41) est placé dans une rainure annulaire (39) de l'élément annulaire (35), ouverte axialement vers le piston (7), et en ce que l'élément annulaire (35) forme une butée de fin de course pour le piston (7}. 9. Cylindre hydraulique selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que la première surface de butée est formée par une rainure annulaire (25), dans la région de la paroi frontale (13) de la pièce moulée (3). 10. Cylindre hydraulique selon lune quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le piston (7) est un élément en matière plastique et est accouplé à une tige de piston, par une liaison à encliquetage. 11. Cylindre hydraulique selonline quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que la pièce moulée (3) entoure étroitement la pièce tubulaire (5), dans une première région (43) faisant suite axialement à la paroi frontale (13) et s'étend dans une deuxième région (45), située axialement, entre la première région (43) et l'extrémité frontale de la pièce tubulaire (5), éloignée de la paroi frontale (13), à une distance radiale de la pièce tubulaire (5), et forme un espace annulaire (47), entre la pièce tubulaire (5) et la pièce moulée (3). 12. Cylindre hydraulique selon la revendication 11, caractérisé en ce que la pièce moulée (3) est pourvue d'un branchement (51) relié à l'espace annulaire (47), pour une conduite de compensation hydraulique (53) et en ce que la pièce tubulaire (5) présente au moins une ouverture de passage (57) menant à l'espace annulaire (47).