Brevet FR2687447A1 — publié le 19930820

La présente invention concerne un distributeur hydraulique, en particulier pour véhicule automobile. On connut des distributeurs hydrauliques tels que les distributeurs à trois voies utilisés dans les dispositifs de correction de hauteur des véhicules automobiles, afin de maintenir automatiquement une garde au sol constante quelles que soient les variations de charge statique. Ces distributeurs sont constitués principalement par un corps à l'intérieur duquel un tiroir actionnable par l'intermédiaire d'une rotule est monté mobile en translation de façon à établir ou à supprimer sélectivement une communication de liquide entre, d'une part, les cylindres de supension du véhicule, et, d'autre part, une source de liquide sous pression ou un réservoir, par l'intermédiaire de passages ménagés dans ledit corps. A cet effet, chacune des deux extrémités opposées du tiroir, en saillie à l'extérieur du corps, est fixée de manière étanche à une membrane souple, lesdites membranes étant fixées également de manière étanche audit corps de façon à former avec ce dernier deux chambres remplies d'un liquide provenant des fuites entre le tiroir et le corps. Les chambres précitées sont en communication par un conduit à orifice réduit prévu dans ledit corps et limitant la vitesse de déplacement du tiroir alors qu'un conduit dit de retour de fuite, en communication avec le conduit précité, ramène le surplus de liquide au réservoir. Ce tiroir est généralement actionnable en translation par l'intermédiaire de moyens mécaniques agissant sur la rotule précitée, tels des leviers, ressorts etc... . Or, étant donné l'utilisation de plus en plus courante des calculateurs électroniques pour contrôler certains paramètres de fonctionnement des véhicules, il s'avère particulièrement intéressant de soumettre également la commande du tiroir de ce distributeur à un calculateur par l'intermédiaire d'un dispositif électro-mécanique tel qu'un moto-réducteur ou bien des électro-aimants. Cependant, l'utilisation d'un moto-réducteur nécessite un asservissement en position du tiroir, non seulement pour arrêter la course du tiroir, mais surtout pour revenir avec précision à la position initiale, d'où il résulte que cette solution est complexe et encombrante.L'utilisation des électro-aimants, également volumineux, comme alternative au moto-réducteur, ou bien d'électro- vannes, comme alternative au distributeur lui-même, est également génératrice d'un surcout non négligeable Ces distributeurs peuvent également être équipés d'un dispositif assurant le rappel rapide du tiroir en position neutre. Ce dispositif comprend un conduit percé dans le corps ou dans une chemise interposée entre le corps et le tiroir, ledit conduit étant fermé à ses deux extrémités opposées par des clapets commandés par les déplacements du tiroir et rappelés en position d'obturation du conduit par deux ressorts de faible tarage, interposés respectivement entre les deux membranes et les clapets précités. La présente invention résout ce problème et propose un distributeur hydraulique de conception simple, d'encombrement réduit, dont la commande pourra être avantageusement assujettie à un calculateur électronique. A cet effet la présente invention a pour objet un distributeur hydraulique du genre comprenant un corps, un tiroir monté mobile à l'intérieur de ce corps pour établir ou supprimer une communication entre des passages ménagés à l'intérieur de celui-ci, chaque extrémité du tiroir se trouvant à l'extérieur de ce corps ; deux membranes souples dont chacune est fixée de manière étanche d'une part à une extrémité du tiroir et d'autre part audit corps, pour définir ainsi deux chambres remplies de liquide ; et des moyens de commande du déplacement du tiroir, ce distributeur étant caractérisé en ce que la commande de déplacement du tiroir est effectuée par des moyens de transfert positifs du liquide d'une chambre à 1 'autre. Suivant une réalisation particulière de l'invention, ces moyens de transfert sont constitués par un dispositif électro-hydraulique. Suivant une caractéristique particulière, ce dispositif électro-hydraulique est une pompe. Avantageusement cette pompe est une pompe à engrenages comprenant deux engrenages disposés dans un logement dudit corps communiquant respectivement avec chacune des deux chambres par un passage ménagé dans le corps, et un moteur d'entralnement des deux engrenages. Suivant une autre caractéristique, le distributeur est également équipé d'un système de récupération des fuites de liquide. Ce système comprend un orifice percé dans le corps et communiquant, d'une part, avec un réservoir du système hydraulique et, d'autre part,avec chacune des deux chambres, et des moyens pour isoler cet orifice desdits moyens de transfert du liquide. Suivant une autre caractéristique, cet orifice débouche dans un passage allant d'une chambre à l'autre à travers ledit corps, un étranglement étant prévu dans ce passage entre l'orifice et chacune des deux chambres constituant ainsi lesdits moyens d'isolement. Suivant encore une autre caractéristique particulière de l'invention, le distributeur comprend également des moyens de rappel du tiroir en position initiale après arrêt de la pompe. Suivant une réalisation de ces moyens, ces derniers comprennent un conduit percé dans le corps et faisant communiquer les deux chambres entre elles, un clapet dans chacune des chambres apte à être appliqué sur le corps pour obturer ledit conduit, et un ressort ou analogue interposé entre chaque clapet et la membrane correspondante. Mais d'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaitront mieux dans la description détaillée qui suit et se réfère aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemple et dans lesquels - la figure 1 est une vue en coupe d'un distributeur hydraulique selon l'invention, dans un plan passant par les conduits ou passages de distribution ménagés dans le corps du distributeur - la figure 2 est une vue en coupe suivant II-II de la figure précédente, illustrant le moyen général de commande du tiroir du distributeur - la figure 3 est une vue similaire à la précédente, mais illustrant une réalisation particulière du moyen de commande précité, à savoir une pompe à engrenages ; et - la figure 4 est une vue en coupe suivant IV-IV de la figure précédente. Sur la figure 1, on voit un distributeur hydraulique D conforme à l'invention, destiné à être utilisé dans un dispositif de correction de hauteur d'un véhicule automobile. Ce distributeur D est constitué principalement par un carter 1 à l'intérieur duquel est monté un corps 2 comportant un évidement cylindrique destiné à recevoir une chemise 3, laquelle chemise 3 comporte un évidement dans lequel un tiroir 4 est monté coulissant. Le corps précité 2 comporte trois conduits 13, 14, 15 ou passages, respectivement d'utilisation, d'échappement et d'admission, ces passages 13, 14, 15 étant destinés à être raccordés de manière connue, par l'une de leurs extrémités, respectivement aux cylindres de suspension d'un même essieu, à un réservoir, et à une source de liquide sous pression, et par leur extrémité opposée, respectivement à des conduits 18, 16, 17 ménagés dans la chemise précitée 3 et se trouvant dans le prolongement des premiers. On voit sur les figures 1, 2 et 3, que deux membranes souples en caoutchouc 5, 6 renforcées chacune par des coupelles métalliques 7, 8 et 9, 10, sont montées autour respectivement des deux extrémités opposées du tiroir 4, en étant fixées à ces extrémités par l'intermédiaire d'écrous 19, 19a et de circlips 20, 20a, lesdites membranes 5, 6 étant d'autre part fixées au corps précité 2 par retenue de leurs bords extérieurs 5a et 6a, entre le carter 1 et une partie conformée en bourrelet 2a, 2b du corps 2, en formant ainsi respectivement avec le corps 2 deux chambres étanches 29, 30 destinées à recevoir du liquide. Conformément à l'invention, le déplacement du tiroir précité 4 est commandé par des moyens T destinés à assurer le transfert du liquide de l'une des chambres 29 ou 30 vers l'autre (respectivement 30 ou 29), le tiroir 4 se déplaçant en direction de la chambre soumise à la pression la plus élevée, ladite pression agissant sur la membrane 5, 6 fixée à l'extrémité correspondante du tiroir 4 à la manière d'un vérin. Suivant une réalisation particulière illustrée sur les figures 3 et 4, les moyens de transfert précités T sont constitués par une pompe électro-hydraulique P à engrenages, comprenant deux engrenages 27, 28 placés dans un logement dans ledit corps 2 et communiquant respectivement avec les deux chambres précitées 29, 30 par un passage 26, 25 ménagé dans le corps 2 à cet effet. Cette pompe P est entraînée par un moteur M relié à un calculateur (non visible sur les figures) et dont le sens de rotation est directement lié au sens du courant qui l'alimente. On voit également sur ces figures que le distributeur D est équipé d'un système de récupération des fuites pouvant se produire au niveau du tiroir 4. Ce système comprend un orifice (non visible) percé dans le corps 2, en communication d'une part avec un réservoir du système hydraulique (non visible), et débouchant d'autre part dans un passage 22 allant d'une chambre 29, 30 à l'autre, à travers ledit corps 2, ledit passage 22 comprenant deux étranglements 23, 24 prévus entre l'orifice précité et chacune des deux chambres 29, 30. On remarque alors que ces étranglements 23, 24 permettent la séparation de l'orifice précité des moyens de transfert du liquide T.On notera également que le conduit à orifice réduit formé par les étranglements, en communication avec le retour de fuite et déjà prévu dans les dispositifs connus pour réaliser la limitation du débit de passage du liquide d'une chambre à l'autre, est maintenant utilisé pour la seule récupération des fuites, ce qui permet de ne disposer que d'un seul type de distributeur en fabrication. Ce distributeur D est également équipé d'un système de rappel du tiroir 4 dans une position de repos, supprimant toute communication entre les différentes voies. Ce système est constitué par un conduit dit libre 21 traversant axialement la chemise 3, et deux clapets 31, 32 destinés à être rappelés contre la chemise précitée 3 de façon à obturer respectivement les deux extrémités du conduit libre 21 dans la position de repos, grâce à deux ressorts 12, Il interposés respectivement entre les clapets 31, 32 et les membranes correspondantes 6, 5, lesdits clapets 31, 32 pouvant être déplacés lors de la translation du tiroir 4 de façon à libérer sélectivement l'une ou l'autre des extrémités du conduit précité 21, comme ceci sera expliqué lors de la description du fonctionnement du dispositif de l'invention qui va suivre. En fonctionnement, suivant les instructions données par le calculateur, dont dépendra le sens de rotation du moteur M et des engrenages 27, 28 de la pompe P, celle-ci aspirera ou refoulera dans l'une ou l'autre des chambres 29, 30, l'aspiration étant réalisée du côté où les dents des deux engrenages s'éloignent mutuellement, alors que le refoulement s'effectuera du côté où ces mêmes dents se rapprochent mutuellement. Ainsi, le liquide, en l'occurence de l'huile, sera transféré à partir de la chambre de gauche 29 vers la chambre de droite 30 ou bien inversement, de façon à déplacer le tiroir 4 vers le côté droit ou bien respectivement vers le côté gauche et établir la communication recherchée.Les fuites de liquide inévitables au niveau du tiroir 4 font que le liquide passe dans les chambres 29, 30 dans lequelles il risque de créer une surpression ; ces fuites seront évacuées à travers les étranglements 23, 24, en direction du réservoir en passant par l'orifice précité. On remarque que la pompe P n'est pas en communication directe avec le réservoir et que les étranglements précités 23, 24 permettent de ne prévoir qu'un seul orifice (et donc un seul tuyau de récupération des fuites). Ils isolent cet orifice de la pompe et empêchent un retour direct d'une chambre à l'autre lorsque la pompe est en marche (la temporisation se faisant au niveau du calculateur). Lors de son déplacement, c'est-à-dire lorsqu'il tend à s'écarter de la position neutre, le tiroir 4 entrante le clapet se trouvant dans la chambre soumise à la pression la plus importante, grâce à un épaulement prévu sur ledit tiroir 4, alors que l'autre clapet est plaqué sur la face de la chemise par son ressort associé. Ainsi, l'orifice du conduit libre 21 se trouvant de ce côté du distributeur sera libéré, ce qui permettra au liquide, lorque la pompe cessera de fonctionner, de passer à travers ce conduit en allant soulever le clapet se trouvant dans l'autre chambre, de façon à rétablir l'équilibre des pressions entre les deux chambres. Dès que le tiroir reprend la position neutre, les clapets des deux chambres obturent à nouveau le conduit libre, grâce à l'action des ressorts. On a donc réalisé suivant l'invention un distributeur hydraulique, en particulier pour véhicule automobile, pouvant être assujetti à un calculateur, tout en étant de conception simple, peu volumineux et de coût de fabrication réduit. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et illustré qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. Au contraire, l'invention comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci sont effectuées suivant son esprit. REVENDICATIONS 1. Distributeur hydraulique du genre comprenant un corps, un tiroir monté mobile à l'intérieur de ce corps pour établir ou supprimer une communication entre des passages ménagés à l'intérieur de celui-ci, chaque extrémité du tiroir se trouvant à l'extérieur de ce corps ; deux membranes souples dont chacune est fixée de manière étanche d'une part à une extrémité du tiroir et d'autre part audit corps, pour définir ainsi deux chambres remplies de liquide ; et des moyens de commande du déplacement du tiroir, caractérisé en ce que la commande de déplacement du tiroir (4) est effectuée par des moyens de transfert positifs (T) du liquide d'une chambre (29, 30) à l'autre chambre (30, 29). 2. Distributeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de transfert précités (T) sont constitués par un dispositif électro-hydraulique. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le dispositif électro-hydraulique est une pompe (P). 4. Distributeur selon la revendication 3, caractérisé en ce que la pompe (P) est une pompe à engrenages comprenant deux engrenages (27, 28) disposés dans un logement dudit corps (2) communiquant respectivement avec chacune des deux chambres (29, 30) par un passage (26, 25) ménagé dans le corps (2), et un moteur d'entrainement (M) des deux engrenages (27, 28). 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il est équipé d'un système de récupération des fuites de liquide. 6. Distributeur selon la revendication 5, caractérisé en ce que le système de récupération des fuites comprend un orifice percé dans le corps (2) et communiquant d'une part avec un réservoir du système hydraulique et d'autre part avec chacune des deux chambres (29, 30), et des moyens pour isoler cet orifice desdits moyens de transfert du liquide (T). 7. Distributeur selon la revendication 6, caractérisé en ce que ledit orifice débouche dans un passage (22) allant d'une chambre (29, 30) à l'autre à travers ledit corps (2), un étranglement (23, 24) étant prévu dans ce passage (22) entre l'orifice et chacune des deux chambres (29, 30) constituant ainsi lesdits moyens d'isolement. 8. Distributeur selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de rappel du tiroir (4) en position initiale après arrêt de la pompe (P). 9. Distributeur selon la revendication 8, caractérisé en ce que les moyens de rappel précités comprennent un conduit (21) percé dans le corps (2) et faisant communiquer les deux chambres (29, 30) entre elles, un clapet (31, 32) dans chaque chambre (29, 30) apte à être appliqué sur le corps (2) pour obturer ledit conduit (21), et un ressort (11, 12) ou analogue interposé entre chaque clapet (32, 31) et la membrane correspondante (5, 6).