Brevet FR2657400A1 — publié le 19910726

L'invention concerne un maître-cylindre hydrauli- que destiné à être utilisé notamment, mais non exclusivement, dans un système de commande d'embrayage d'un véhicule à moteur En particulier l'invention concerne un maître-cylindre, qui comporte un réservoir, dans lequel il est prévu un diaphragme flexible séparant le fluide situé dans le réservoir, de l'air ambiant Un tel agencement est décrit dans US-A-4 407 125, dans lequel le maître-cylindre est utilisé dans un système de désenclenchement d'un embrayage, qui est rempli par un fluide hydraulique et est purgé avant d'être expédié et installé sur le véhicule à moteur D'autres maîtres-cylindres comportant des réservoirs contenant des diaphragmes flexibles sont décrits dans US-A-4 590 765 et US-A-3 357 181. Il devient de plus en plus important de réduire les dimensions des composants comme par exemple les maîtres- cylindres hydrauliques afin qu'ils occupent le volume minimum dans le compartiment moteur du véhicule Dans chacun des maîtres-cylindres mentionnés précédemment, le réservoir est tubulaire et son axe fait saillie radialement à l'extérieur hors du reste du cylindre Bien qu'il existe de nombreux cas o un tel agencement est parfaitement acceptable, il peut être difficile, dans certains cas, d'installer de tels réservoirs faisant saillie radialement. Un but de la présente invention est de fournir un maître-cylindre, dont le caractère compact soit amélioré et qui puisse être néanmoins utilisé dans un système préalablement rempli. Conformément à l'invention il est prévu un maître- cylindre hydraulique comportant un corps muni d'un alésage, un piston pouvant glisser dans l'alésage de manière à refouler un fluide hydraulique de travail hors de l'alésage, et un réservoir destiné à être placé en communication avec l'alésage, le réservoir contenant un diaphragme flexible sé- parant le fluide situé dans le réservoir de l'air ambiant, et le réservoir s'étendant concentriquement autour de l'alésage. Un tel agencement permet de maintenir à une valeur minimale la dimension transversale dans un maître-cylindre convenant pour être utilisé dans un système préalablement rempli De même, l'agencement concentrique permet de maintenir à une valeur minimale la longueur du maître- cylindre, ce qui confère à ce dernier un caractère particulièrement compact lui permettant d'occuper un faible encombrement dans le compartiment moteur d'un véhicule. De préférence le réservoir s'étend sous la forme d'un anneau entourant l'extérieur de la partie du corps définissant l'alésage Cet agencement permet d'installer un réservoir de volume important, tout en conservant un caractère compact d'ensemble. Lorsque le réservoir est annulaire, le diaphragme est de préférence constitué par un tube possédant des parois concentriques s'étendant sensiblement concentriquement autour du réservoir. Le réservoir peut être défini entre des surfaces du réservoir dont l'une au moins est en contact avec une partie de positionnement située sur l'une desdites deux parois concentriques De préférence ces deux surfaces sont en contact avec des parties respectives de positionnement présentes sur les parois La ou chaque partie de positionnement peut être une partie épaissie de la paroi associée. De préférence, le réservoir s'étend à partir d'une extrémité du corps Un tel agencement rend plus facile la fabrication du corps étant donné que le réservoir peut être aisément formé avec une extrémité axiale ouverte, dans laquelle le diaphragme peut être inséré. Le diaphragme peut comporter une partie s'étendant entre sa paroi intérieure et recouvrant l'extrémité de l'alésage. De façon appropriée, le réservoir peut être fermé de façon étanche par un capuchon à une extrémité du corps et, dans un tel cas, le capuchon peut retenir une partie de montage dudit diaphragme d'une manière appliquée de façon étanche contre un support situé sur le corps, de manière à empêcher une pénétration de l'air ambiant dans le réservoir. Le réservoir peut être disposé autour d'une extré- mité de l'alésage, une tige d'actionnement pour le piston s'étendant à l'extérieur de l'extrémité opposée de cet alésage Dans un tel cas, le piston est de préférence repoussé dans l'alésage, par traction de la ti Qe d'actionne- ment, par exemple à l'aide d'une pédale d'embraya- ge. De préférence, la cavité intérieure du piston est fermée de façon étanche par rapport au réservoir, à l'aide a'un élément de fermeture La tige d'actionnement peut être retenue dans le piston par l'élément de fermeture et par une surface du piston Ladite surface du piston et une surface de contact appariée de la tige d'actionnement peuvent avoir des formes complémentaires, par exemple des formes sphériques Les formes complémentaires sont choisies de pré- férence de manière à permettre un certain degré d'inclinai- son de la tige d'actionnement par rapport au piston. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description donnée ci- après prise en référence aux dessins annexés, sur lesquels: la figure 1 est une coupe transversale d'un maître-cylindre conforme à l'invention, prévu pour un système de commande d'un embrayage, lorsque le piston est dans une position de repos; la figure 2 est une coupe transversale semblable à la figure 1, montrant le piston dans une position de travail; la figure 3 est une coupe transversale d'un dia- gramme du réservoir du maître-cylindre des fi Qures 1 et 2. la figure 4 est une coupe au travers d'une partie d'un maître- cylindre similaire à celui de la figure 1 et comportant une modification. Le maître-cylindre comporte un corps 10 comportant une partie 12 définissant un alésage 13, un orifice de sortie 14 pour le fluide, deux brides de montage espacées ,16, un réservoir 17, une tige d'actionnement 18 et un piston 19 pouvant glisser dans l'alésage 13 Le corps est réalisé par moulage d'un seul tenant en une matière plastique. Les brides de montage 15,16 positionnent un élément de montage bombé 21, pouvant venir en contact avec un joint d'étanchéité annulaire 20 Le joint d'étanchéité 20 est positionné, d'une manière étanche, sur une cloison de séparation et une paroi pare-feu 22 du véhicule et comporte des bords internes d'étanchéité 23,24, qui sont en contact avec la bride 16 et avec une paroi annulaire 25 du corps 10. Le joint d'étanchéité 20 comporte une gorge périphérique 26, qui applique une lèvre 22 a contre la cloison de séparation 22. Le réservoir 17 est annulaire et est concentrique à la partie 12 du corps définissant l'alésage 13 Le réservoir est défini entre une surface cylindrique extérieure 12 a de la partie 12 du corps et une surface cylindrique intérieure 27 a d'une paroi extérieure 27 espacée de la partie 12 du corps Un diaphragme tubulaire 30 s'étend dans le réservoir et possède des parois intérieure et extérieure concentriques 32,33, qui sont interconnectées au niveau de leurs extrémités internes par une paroi d'un seul tenant 34 et sont, au niveau de leurs extrémités extérieures, réunies d'un seul tenant respectivement à une partie de montage 35 et à une partie de fermeture 36 Les parois 32,33 comportent des sections annulaires épaissies de positionnement 32 a,33 a, qui s'insèrent respectivement, d'une manière étanche, contre les surfaces 27 a,12 a Si on le désire, seule l'une de telles parois peut comporter une section de positionnement La partie de montage 35 comporte une gorge périphérique 31 qui est située dans un support se présentant sous la forme d'un prolongement cylindrique 37 de la paroi 27 La partie de fermeture 36 s'étend transversalement par rapport à l'extré- mité de l'alésage 13 Le diaphragme 30 est maintenu de façon étanche en position par un capuchon de fermeture 38 Le capuchon 38 possède une paroi latérale cylindrique 39 qui est montée, de préférence par vissage, sur la paroi extérieure 27 Le capuchon 38 comporte une surface d'extré- mité bombée 39 a en contact avec la partie de fermeture 36 et une douille 38 a lui permettant d'être vissé sur le corps 10 Le capuchon 38 comporte un évent 40 permettant à l'air ambiant de pénétrer dans et de s'échapper hors de l'intérieur du diaphragme entre les parois 32,33. Le piston 19 est tubulaire et comporte une section principale 42, qui s'étend à travers une paroi annulaire 43, au niveau de l'extrémité de droite du corps 10 lorsqu'on regarde sur les dessins Un joint d'étanchéité annulaire 44 est situé contre la paroi 43 et s'applique d'une manière étanche contre la section principale 42 du piston Ce dernier possède une section d'extrémité intérieure 45 de diamètre supérieur, qui porte un élément de retenue 46 maintenu en position par un circlip interne 47 L'élément de retenue 46 comporte un joint d'étanchéité 46 a qui s'applique d'une manière étanche contre la surface intérieure adjacente du piston 19 et étanchéifie l'intérieur du piston 19 vis-à- vis du fluide hydraulique situé dans le réservoir 17 Un joint d'étanchéité annulaire 48 est appliqué contre la section d'extrémité intérieure 45 et s'applique de façon étanche contre l'alésage 13 Les joints d'étanchéité 44,48 sont maintenus axialement en position par des butées annulaires respectives 49,50 pour des ressorts La butée 49 est en butée contre un épaulement 52 situé sur l'extrémité de droite de l'alésage 13 et la butée 50 est en butée contre un épaulement 53 situé sur le piston 19 Un ressort hélicoïdal icnox Epsion 55 est maintenu en compression entre les butées 49,50 et maintient ces dernières contre les épaulements 52,53, ce qui retient les joints d'étanchéité 44,48 en position La position extrême gauche ou de repos du piston 19 est fixée par un circlip 21 situé sur le piston et qui est en contact avec l'extrémité de droite du corps 10 et la position extrême droite ou de travail du piston 19 est fixée par un circlip 47 situé sur le piston et qui vient en contact avec l'extrémité de gauche du corps 10. Un orifice 41 du réservoir est prévu dans l'extré- mité de gauche de la partie 12 du corps, qui est en communication avec une gorge axiale 51 ménagée dans l'alésage 13. Le piston 19 comporte une surface d'extrémité sphérique 19 a La tige d'actionnement 18 comporte une surface sphérique 18 a, qui est maintenue, avec possibilité de glissement, en butée contre la surface d'extrémité 19 a au moyen de l'élément 46 de retenue de la tige d'actionnement. La tige d'actionnement 18 fait saillie hors de l'extrémité ouverte de droite du piston 19 et est fixée axialement à un manchon d'entraînement 56 Le manchon d'entraînement 56 possède une barre d'entraînement transversale 57, qui est logée dans un renfoncement 58 d'un levier 59 d'une pédale d'embrayage La tige d'actionnement 18 comporte deux brides périphériques 60,62, qui reçoivent une extrémité d'un soufflet 63, dont l'autre extrémité est située dans une gorge 63 a dans l'extrémité de droite du corps 10. Un capot tubulaire anti-poussières 64 est supporté à l'intérieur de l'élément de montage 21 et une partie de diamètre réduit 64 a de ce capot pénètre dans le manchon d'entraînement 56. En fonctionnement, l'alésage 13, le réservoir 17, un cylindre-ri qb Eu (hon représenté) et une canalisation d'interconnexion 66 sont remplis initialement par un fluide hydraulique, dont l'air a été purgé Le système est livré à l'état préalablement rempli et préalablement purgé, pour son installation dans le véhicule Le piston 19 est maintenu normalement dans la position représentée sur la figure 1 par le ressort 55 Dans cette position, le joint d'étanchéité 48 découvre juste l'extrémité de droite de la gorge 51 Pour l'actionnement du maître-cylindre, la tige d'actionnement 18 est déplacée vers la droite par le levier 59, c'est-à- dire qu'elle est amenée dans la position représentée sur la figure 2, ce qui a pour effet que le piston 19 se déplace au-delà de la gorge 51 et refoule à force le fluide de tra- vail hors de l'alésage 13 et à travers l'orifice de sortie 14 pour actionner le cylindre récepteur et désenclencher un embrayage du véhicule Lors de son mouvement d'avance, le piston entraîne également du fluide à partir du réservoir 17 pour l'introduire dans la partie de l'alésage 13 vers la gauche du piston. Le fait de prévoir des surfaces sphériques 18 a, 19 a, en contact réciproque permet un certain degré de basculement de la tige d'actionnement 18 par rapport au piston 19 La tige d'actionnement 18 est représentée comme étant légèrement inclinée sur les figures 1 et 2. Pour réenclencher l'embrayage, on relâche le le- vier 59, le fluide hydraulique provenant du cylindre récepteur reflue dans l'alésage 13 par l'intermédiaire de la canalisation 60 et le piston 19 revient dans la position de la figure 1, avec comme conséquence le fait que le fluide hydraulique sur la gauche du piston reflue jusqu'au réservoir 17 Une fois que le piston a atteint sa position de repos, le fluide peut circuler entre le réservoir et la partie de l'alésage 13 vers la droite du piston le long de la gorge 51, si cela est nécessaire. Le diaphragme 30 forme, à l'intérieur du réservoir 17, une barrière imperméable déformable maintenant le liquide dans le système et l'air hors du système, empêche l'humidité de pénétrer dans le liquide et permet la dila- tation et la contraction du liquide dans le cas de variations de la température Le diaphragme 30 permet également des variations des conditions atmosphériques et agit en tant que milieu flexible pour compenser un écoulement de liquide dans et hors du réservoir 17 pendant l'actionnement du maître-cylindre et de compenser des variations de volume du liquide dans le système, sous l'effet d'une usure apparaissant dans le système ou d'une fuite de ce dernier Pendant la déformation, les parois 32, 33 du diaphragme se rapprochent ou s'écartent l'une de l'autre comme sur les figures 1 et 2 Le diaphragme permet d'utiliser le maître- cylindre en tant que partie du système préalablement rempli comprenant un maître-cylindre, un cylindre récepteur et une canalisation d'interconnexion. On se réfère à présent à la figure 4, sur laquelle les parties correspondant aux parties de la figure 1 sont repérées par les mêmes réfé- rences numériques. Comme représenté sur la figure 4, la gorge 51 peut être remplacée par un perçage 51 a Pendant le mouvement du piston 19 vers la droite, le joint 48 se déplace au-delà du perçage 51 a mais ne recouvre pas le perçage 51 a lorsque le piston occupe la position représentée sur la figure 4. L'utilisation du réservoir concentrique 17 permet d'utiliser un réservoir de volume important tout en maintenant à une valeur minimale la dimension transversale hors tout du maître-cylindre De même, en disposant le réservoir concentriquement autour de la partie 12 du corps 10 définissant l'alésage, on peut maintenir à une valeur minimale la longueur hors tout du maître cylindre. Les signes de référence insérés après les caractéristiques techni- ques mentionnées dans les revendications, ont pour seul but de faciliter la compréhension de ces dernières, et n'en limitent aucunement la portée. REVENDICATIONS 1 Maître-cylindre hydraulique comportant un corps ( 10) muni d'un alésage ( 13), un piston ( 19) pouvant glisser dans l'alésage de manière à refouler un fluide hydraulique de travail hors de l'alésage, et un réservoir ( 17) destiné à être placé en communication avec l'alésage ( 13) , le réservoir contenant un diaphragme flexible ( 30) séparant le fluide situé dans le réservoir ( 17) de l'air ambiant, caractérisé en ce que le réservoir ( 17) s'étend concentriquement autour de l'alésage ( 13). 2 Cylindre hydraulique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le réservoir ( 17) est annulaire et que le diaphragme ( 3) est un tube comportant des parois concentriques ( 32,33) qui s'étendent sensiblement concentriquement autour du réservoir ( 17). 3 Cylindre hydraulique selon la revendication 2, caractérisé en ce que le réservoir ( 17) est défini entre des surfaces ( 12 a,27 a), dont l'une au moins est en contact avec une partie de positionnement ( 32 a ou 33 a) située sur ladite paroi ( 32 ou 33) du diaphragme ( 30). 4 Cylindre hydraulique selon l'une des revendica- tions 1 à 3, caractérisé en ce que le diaphragme ( 30) com- porte une partie ( 36) s'étendant à l'intérieur de la paroi intérieure ( 32) du diaphragme ( 30) et recouvrant l'extrémité de l'alésage ( 13). Cylindre hydraulique selon l'une des revendica- tions 6 ou 7, caractérisé en ce que le réservoir ( 17) est recouvert par un capuchon ( 38) situé sur une extrémité du corps ( 10). 6 Cylindre hydraulique selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit capuchon d'extrémité ( 38) main- tient une partie de montage ( 35) dudit diaphragme, appliquée de façon étanche contre un support ( 37) situé sur le corps afin d'empêcher une pénétration de l'air ambiant à l'in- térieur du réservoir. 7 Cylindre hydraulique selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le réservoir ( 17) est prévu autour d'une extrémité dudit alésage ( 13) et qu'une tige d'actionnement ( 18) pour le piston s'étend à l'extérieur de l'extrémité opposée dudit alésage ( 13). 8 Cylindre hydraulique selon la revendication 7, caractérisé en ce que le piston ( 19) est creux et que la tige d'actionnement s'étend à l'intérieur du piston. 9 Cylindre hydraulique selon la revendication 8, caractérisé en ce que la cavité intérieure du piston ( 19) est fermée de façon étanche par rapport audit réservoir ( 17) au moyen d'un élément de fermeture ( 46). Cylindre hydraulique selon la revendication 9, caractérisé en ce que la tige d'actionnement ( 18) est retenue dans le piston ( 19) par l'élément de fermeture ( 46) et par une surface ( 19 a) présente sur le piston.