Brevet FR2723151A3 — publié le 19960202

FR 2723151 A3 19960202 FR 9509214 A 19950728 1 2723151 La présente invention se rapporte a un organe d'actionnement pneumatique, en particulier pour véhicules automobiles, comportant un boîtier en plusieurs parties, dont une partie de boitier présente un manchon de raccordement pour un fluide de pression. une membrane déroulante serrée entre deux parties de boitier. un disque de membrane solidaire de la membrane déroulante et portant une première tige d'actionnement, la partie de boîtier orientée vers le manchon de raccordement étant une chambre de travail pneumatique limitée par la membrane déroulante, et un ressort de compression étant mis en place dans la partie de boîtier détournée du manchon de raccordement. Les organes d'actionnement pneumatiques en question sont connus sous divers modes de réalisation et sont nécessaires par exemple pour l'installation de verrouillage centralisé d'un véhicule, ou comme assistance à la fermeture d'une porte ou d'un hayon d'un véhicule. Dans le cas d'un organe d'actionnement pneumrnatique connu du document DE 41 07 412 AI, qui est utilisé comme assistance de fermeture, on a besoin d'un autre organe d'actionnement pneumatique pour le verrouillage centralisé. Même lorsqu'on dispose des emplacements de montage nécessaires à cet effet, la diversité des éléments nécessaires est relativement grande. Etant donné que le montage est très compliqué, les coûts pour l'assistance à la fermeture et pour le verrouillage centralisé sont d'autant plus élevés. En outre, la pose des tubes et tuyaux nécessaires au système pneumatique est très compliquée et coûteuse. L'assistance à la fermeture en question ne fonctionne que lorsque le conducteur d'un véhicule actionne le verrouillage centralisé grâce à une instruction de commande, la porte ou le hayon se trouvant toutefois encore dans une position de préenclenchement, c'est-à-dire qu'elle ou qu'il n'est pas encore complètement fermé(e). Pour amener la porte ou le hayon dans la position de fermeture, il faut une force relativement élevée, ce qui produit une surpression d'autant plus élevée de par exemple 2,5 bar dans la chambre de travail pneumatique du boitier. Un organe d'actionnement pneumatique connu du document DE 90 12 720 U1 est conçu pour le verrouillage centralisé d'un véhicule automobile. On devrait alors associer à cet organe d'actionnement un organe d'actionnement connu du document DE 41 07 412 AI. servant d'assistance de fermeture. On connaît encore du document DE 37 40 159 AI un organe d'actionnement pneumatique qui est conçu pour le verrouillage- centralisé d'un véhicule automobile. Une tige d'actionnement est actionnée en sollicitant une membrane par dépression et surpression. Puisque la chambre de travail de cet organe d'actionnement est sollicitée aussi bien par surpression que par dépression, on qualifie cet organe d'organe d'actionnement à bi-pression. Pour actionner le verrouillage centralisé, cet organe d'actionnement n'a pas besoin de ressort. Cet organe d'actionnement est conçu de telle sorte que même lors du fonctionnement sous des différences de pressions, on peut assurer la longue durée de vie du servomoteur nécessaire pour la pratique. On connaît enfin du document DE 42 08 266 C2 encore un organe d'actionnement pneumatique dans lequel la membrane déroulante est conçue de telle sorte que pour une construction de relativement faible hauteur, on obtient une très grande course de la tige d'actionnement. Dans ce but, la membrane déroulante est réalisée en forme de zigzag dans la position de base. Afin que la région médiane de la membrane déroulante ne se déroule pas, cette région a une stabilité de forme telle qu'elle garde sa forme d'origine lorsque la membrane se déroule. Cet organe d'actionnement pneumatique aussi n'est conçu que pour une seule fonction. Si on l'utilise comme assistance de fermeture, on devrait lui associer un second servomoteur. Cependant. ce servomoteur est normalement utilisé pour enfoncer et extraire des tiges de jaugeage. En partant de l'état de la technique connu du document DE 41 07 412 AI. c'est-à-dire un organe d'actionnement pneumatique. en particulier pour véhicules automobiles, comportant un boitier en plusieurs parties, dont une partie de boitier présente un manchon de raccordement pour un fluide 3 2723151 de pression, une membrane déroulante serrée entre deux parties de boîtier, un disque de membrane solidaire de la membrane déroulante et portant une première tige d'actionnement, la partie de boîtier orientée vers le manchon de raccordement étant une chambre de travail pneumatique limitée par la membrane déroulante. et un ressort de compression étant mis en place dans la partie de boitier détournée du manchon de raccordement, l'invention a pour but de réaliser cet organe d'actionnement de telle manièere que sa construction simple permette de remplir deux fonctions nécessaires au fonctionnement d'un élément structurel ou d'un groupe d'éléments. Le problème posé est résolu en ce que l'organe d'actionnement pneumatique est équipé d'un second organe de sortie en forme de tige qui est pourvu, sur le côté de la membrane qui est détourné du manchon de raccordement, d'un piston annulaire concentrique par rapport au disque de membrane et sollicité au moyen du ressort de compression, dont le diamètre extérieur est supérieur à celui du disque de membrane, en ce qu'au momns la partie de boîtier portant le manchon de raccordement présente une surface d'appui située à l'intérieur pour la face frontale du piston annulaire qui est orientée vers le manchon de raccordement, ladite surface frontale - par rapport à la position de base hors pression de la membrane déroulante et du piston annulaire - se trouvant entre le disque de membrane et le fond de la partie de boîtier portant le manchon de raccordement, de sorte que la membrane déroulante est susceptible d'être déroulée, lorsque la chambre de travail pneumatique du boîtier est sollicitée par un vide pour actionner la première tige d'actionnement dans une première position orientée vers le manchon de raccordement, et lorsque la chambre de travail pneumatique du boitier est sollicitée par une surpression relativement élevée pour actionner le second organe de sortie dans une seconde position d'extension orientée vers le fond du boîtier faisant face au manchon de raccordement. Grâce à la configuration selon l'invention de l'organe d'actionnement pneumatique, on crée un élément à double fonction, ce qui permet d'actionner avec le même organe d'actionnement non seulement le 4 2723151 verrouillage centralisé, mais aussi l'assistance de fermeture d'un véhicule automobile. Ceci est rendu possible en déportant la membrane déroulante dans l'une ou l'autre direction. selon la fonction à executer. Par état sans pression de la membrane déroulante. on entend le fait qu'aucune pression produite par un générateur de pression n'agit sur elle, c'est-à-dire qu'elle est seulement soumise à la pression atmosphérique. Grâce à la configuration judicieuse du piston annulaire, la région médiane de la membrane déroulante associée à la tête de soupape est utilisée pour actionner le verrouillage centralisé au moyen de la première tige d'actionnement. La région extérieure de la membrane déroulante qui découle de la forme du piston annulaire est utilisée pour actionner le second organe de sortie pour l'assistance de fermeture. Puisque la surface d'appui pour la face frontale du piston annulaire orientée vers le manchon de raccordement se trouve entre le disque de membrane et le fond de cette partie de boîtier, la région de bordure extérieure de la membrane déroulante est tirée en forme de V sur le piston annulaire. Ceci permet le déport pour actionner la première tige d'actionnement en direction du manchon de raccordement lorsque le piston annulaire est fixe. Pour actionner la première tige d'actionnement, la chambre de travail du boîtier est sollicitée avec une dépression de par exemple 0,5 bar, grâce à quoi on déclenche ledit déport de la membrane. Le verrouillage centralisé est amené grâce à cela dans la position de fermeture. Pour revenir dans la position d'ouverture, la chambre de travail pneumatique est sollicitée avec une surpression relativement faible de par exemple 0,5 bar, grâce à quoi la tête de soupape et la première tige d'actionnement sont ramenées dans la position de base. Le ressort de compression agissant sur le piston annulaire est conçu de telle sorte que dans le cas d'une surpression plus élevée, de par exemple 2,5 bar, la force est si grande que la force du ressort est surmontée, grâce à quoi la membrane déroulante est ramenée dans la seconde position d'extension puisque le piston annulaire est déplacé vers le côté opposé au manchon de raccordement. Grâce à cela, le second organe de sortie est déplacé de façon linéaire. Etant donné que la surpression élevée agit cependant aussi sur le disque de membrane, la première tige d'actionnement est également déplacée de la même distance que le second organe de sortie. Il en résulte une course excédentaire pour > 2723151 la première tige d'actionnement. Il faut en tenir compte lors du rattachement par exemple à la serrure d'un véhicule automobile. Puisque la région extérieure de la membrane déroulante, qui est prévue pour le déport du second organe de sortie. s'étend tout d'abord en direction opposée, la course du second organe de sortie est d'autant plus élevée. Cette course est toutefois nécessaire pour une assistance de fermeture. Dès que la chambre de travail pneumatique est détendue, la membrane et le piston annulaire sont ramenés dans la position initiale sous l'effet du ressort de compression. Afin que la membrane déroulante ne soit pas excessivement allongée lorsqu'elle est amenée dans une position d'extension en raison de la surpression servant au déplacement du second organe de sortie, il est prévu que la partie de boîtier détournée du manchon de raccordement soit pourvue d'une seconde surface d'appui située à l'intérieur, pour la face frontale du piston annulaire qui est détournée du manchon de raccordement. Cette surface d'appui doit être considérée comme une butée permettant de déterminer la position finale du piston annulaire. Etant donné que le ressort de compression agit aussi dans la position de base en permanence sur le piston annulaire, il est prévu, pour obtenir une détente en position de base de la membrane, qu'en dehors du boîtier, le second organe de sortie porte une bague d'appui en appui sur la face extérieure du boîtier dans la position de base du piston annulaire, pour former une fente entre la surface d'appui de la partie de boîtier portant le manchon de raccordement et la face frontale associée du piston annulaire. Grâce à cela, la dimension de la fente peut être déterminée de telle sorte que la région de la membrane située entre la surface d'appui et la face frontale n'est pas écrasée. Ceci pourrait causer des endommagements avec le temps. Une solution constructive simple pour la première tige d'actionnement et pour le second organe de sortie est obtenue lorsque le second organe de sortie est réalisé sous la forme d'une pièce tubulaire, et en ce que la première tige d'actionnement est introduite à travers le second organe de sortie. On obtient une réalisation économique du point de vue matières 6 2723151 lorsque le piston annulaire - par rapport à une coupe du plan médian longitudinal de l'organe d'actionnement - est réalisé en forme de H, le pontet situé entre la bague extérieure présentant un premier alésage pour la première tige d'actionnement. et que le pontet se trouve au milieu ou approximativement au milieu entre les faces frontales extérieures du piston annulaire. Puisque la face frontale du piston annulaire détournée du manchon de raccordement vient en contact avec la surface d'appui d'une partie de boîtier, lorsque le second organe de sortie est déplacé, cette surface d'appui peut se trouver à proximité du fond du boîtier. La liaison ferme entre le disque de membrane de la première tige d'actionnement et la membrane est possible de façon particulièrement simple lorsque le disque de membrane est surmoulé tout au moins partiellement avec le matériau élastique de la membrane déroulante. Afin d'obtenir aussi une course suffisante pour la première tige d'actionnement, il est prévu que le disque de membrane - par rapport à la position de base sans pression de la membrane déroulante - se trouve au milieu, ou approximativement au milieu, entre le bord serré de la membrane déroulante et la surface d'appui intérieure de la partie du boîtier qui porte le manchon de raccordement. Pour réduire le nombre des éléments de construction, il est prévu que le piston annulaire et le second organe de sortie soient réalisés sous la forme d'une seule pièce moulée. Cette pièce moulée peut être en matière plastique appropriée ou en métal. Afin que le ressort de compression prenant appui sur le piston annulaire ne se déplace pas, il est prévu que le pontet du piston annrmulaire présente dans la région extérieure, sur le côté détourné du disque de membrane, un logement en forme de gorge ou de bourrelet pour le ressort de compression. Afin qu'il ne se forme pas de coussin d'air dû à l'air refoulé lorsque le second organe de sortie est déployé en déroulant la membrane déroulante. il est prévu que la partie de boîtier détournée du manchon de raccordement soit pourvue d'un alésage d'aérage et de désaérage. L'invention sera encore expliquée en détails en se rapportant aux dessins annexés. Ceux-ci montrent: 7 2723151 figure I l'organe d'actionnement pneumatique selon l'invention en coupe le long du plan médian dans la position de base du disque de membrane et du piston annulaire, figure 2 une représentation correspondant à la figure 1. toutefois en position de fermeture de la première tige d'actionnement. et figure 3 une représentation correspondant à la figure 1. toutefois en position déployée du second organe de sortie. L'organe d'actionnement pneumatique représenté dans les figures comprend un boîtier 1 qui est constitué par les deux parties 2, 3 de boîtier. Les parties 2, 3 de boitier sont encliquetées l'une à l'autre. La partie 2 de boîtier porte un manchon de raccordement 4 pour un fluide de pression, de préférence de l'air. Le bord extérieur d'une membrane déroulante 5 est fermement serré entre les deux parties 2, 3 de boîtier. La région médiane de la membrane déroulante 5 est solidaire d'une tige d'actionnement 7 à déplacement linéaire grâce au surmoulage d'un disque de membrane 6 avec un matériau élastique. La membrane déroulante 5 limite une chambre de travail pneumatique 8 qui se trouve à l'intérieur de la partie de boîtier 2 qui porte le manchon de raccordement 4. Un ressort de compression 9 est mis en place dans la partie du boitier I qui se trouve en face du manchon de raccordement 4 et qui est également limitée par la membrane déroulante 5. L'organe d'actionnement pneumatique est équipé d'un autre organe de sortie 10 à déplacement linéaire qui est essentiellement constitué par une pièce tubulaire 11 et par un piston annulaire 12 réalisé d'une seule pièce avec celle-ci. Le piston annulaire 12 est réalisé en formrne de H dans la coupe du plan médian. La première tige d'actionnement 7 est guidée dans la pièce tubulaire 11. Le pontet 13. qui est transversal à l'axe longitudinal de la pièce tubulaire 11. se trouve approximativement au milieu entre les deux faces frontales de la bague extérieure du piston annulaire 12. A la figure I est représenté l'état sans pression de l'organe d'actionnement pneumatique. c'est-à-dire que seuls agissent la pression atmosphérique et le ressort de compression 9. Dans cette position. les régions associées du piston annulaire 10 et de la membrane déroulante 5 se touchent. La 8 2723151 partie 2 de boîtier I qui porte le manchon de raccordement 4 est pourvue sur sa face intérieure d'une surface d'appui 15 circonférentielle. La face frontale de la bague extérieure 14 du piston annulaire 12 qui est orientée vers le manchon de raccordement 4 se situe à faible distance de cette surface d'appui 15. La surface d'appui 15 se trouve en outre dans la région médiane entre le bord serré de la membrane déroulante 5 et le fond de la partie 2 du boîtier qui porte le manchon de raccordement 4. Grâce à cela, la région extérieure de la membrane déroulante 5 qui fait saillie par rapport au disque de membrane 6 est réalisée en forme de V. Afin que la région de la membrane 5 qui est située entre la surface d'appui 15 et la surface d'appui associée de la bague extérieure 14 du piston annulaire 12 ne soit pas écrasée, une bague d'appui 16 est placée fermement sur le second organe de sortie 10. ladite bague prenant appui sur la surface extérieure du boîtier I faisant face au manchon de raccordement 4, selon la représentation sans pression à la figure 1. La partie 3 de boîtier est encore pourvue d'un alésage d'aérage et de désaérage 17. En outre, cette partie 3 de boîtier est pourvue d'une autre surface d'appui 18 qui affleure avec la face frontale de la bague extérieure 14 du piston annulaire 12 qui est orientée vers le manchon de raccordement 4. Cette surface d'appui 18 se trouve à faible distance du fond de la partie 3 du boîtier. Sur l'extrémité libre du second organe de sortie 10, qui est détournée du piston annulaire 12, est encore accrochée élastiquement une pièce de raccordement 20 qui n'est pas précisée et qui, du point de vue de la technique d'entraînement, est susceptible d'être reliée à l'assistance de fermeture non représentée pour une porte ou pour un hayon. L'extrémité libre de la première tige d'actionnement 7 est également susceptible d'être accouplée de manière non représentée avec le verrouillage centralisé. La position de la membrane déroulante 5 et du piston annulaire 12 représentée à la figure 1 correspond à la position de base de l'organe d'actionnement pneumatique, dans laquelle le verrouillage centralisé est en position d'ouverture et l'assistance de fermeture est hors fonctionnement. Lorsque le conducteur ou un passager d'un véhicule automobile déclenche un signal pour amener le verrouillage centralisé dans la position de fermeture, et si la porte ou le hayon se trouve dans la position finale, la chambre de travail pneumatique 8 est sollicitée avec un vide de par exemple 0,5 bar. Grâce à 9 2723151 cela, la membrane déroulante 5 est amenée dans la position d'extension selon la figure 2 dans laquelle la région médiane repose sur la surface intérieure du fond de la partie 2 de boîtier. La première tige d'actionnement 7 est alors rentrée. Si le verrouillage centralisé doit être amené dans la position d'ouverture, la membrane déroulante 5 est sollicitée par l'intermédiaire du manchon de raccordement 4 avec une faible surpression d'environ 0,5 bar. Grâce a cela, la membrane déroulante 5 et le disque de membrane 6 reviennent dans la position de base représentée à la figure 1. Si toutefois, avant de déclencher le signal d'actionnement du verrouillage centralisé, le conducteur ou un passager n'a amené la porte ou le hayon que dans une étape de préenclenchement, c'est tout d'abord l'assistance à la fermeture qui est activée avant le verrouillage. Dans ce but. la chambre de travail pneumatique 8 est sollicitée par une surpression sensiblement plus élevée que pour le déverrouillage de l'installation de verrouillage centralisé. Cette surpression est par exemple de 2.5 bar. A l'encontre de l'effet du ressort de compression 8, la membrane déroulante 5 et le piston annulaire 2 sont alors amenés dans la position représentée à la figure 3. Les faces frontales de la bague extérieure 14 du piston annulaire 12, qui sont détournées du manchon de raccordement 4, butent alors contre les surfaces d'appui 18 afin que la membrane déroulante 5 ne soit pas allongée de façon inadmissible. Grâce à la réalisation en forme de V. il est possible, en position de base, d'amener la membrane déroulante 5 dans la position d'extension sur les deux côtés de l'emplacement de serrage, comme on peut le voir en comparant les figures. Après avoir fermé correctement la porte ou le hayon au moyen de l'assistance de fermeture, la surpression est détendue. Grâce à l'effet du ressort de compression 9, le piston annulaire 12 et la membrane déroulante 5 sont amenés dans la position de base représentée à la figure I1. Dès que la chambre de travail pneumatique 8 est sollicitée avec du vide, il se produit l'actionnement déjà décrit du verrouillage centralisé selon la figure 2. Le ressort de compression 9 prend appui sur le piston annulaire 12 dans une gorge 19. En variante la gorge peut être remplacée par un bourrelet. 1 0 2723151 Revendications 1. Organe d'actionnement pneumatique. en particulier pour véhicules automobiles, comportant un boîtier (1) en plusieurs parties. dont une partie (2) de boitier présente un manchon de raccordement (4) pour un fluide de pression, une membrane déroulante serrée entre deux parties (2, 3) du boîtier, un disque de membrane (6) solidaire de la membrane déroulante (5) et portant une première tige d'actionnement (7), la partie de boîtier (1) orientée vers le manchon de raccordement (4) étant une chambre de travail (8) pneumatique limitée par la membrane déroulante (5), et un ressort de compression (9) étant mis en place dans la partie de boîtier (1) détournée du manchon de raccordement (4), caractérisé en ce qu' il est prévu un second organe de sortie (10) en forme de tige qui est pourvu, sur le côté de la membrane déroulante (5) qui est détourné du manchon de raccordement (4), d'un piston annulaire (12) concentrique par rapport au disque de membrane (6) et sollicité au moyen du ressort de compression (9). dont le diamètre extérieur est supérieur à celui du disque de membrane (6). en ce qu'au moins la partie (2) de boîtier portant le manchon de raccordement (4) présente une surface d'appui (15) située à l'intérieur pour la face frontale du piston annulaire (12) qui est orientée vers le manchon de raccordement (4), ladite surface frontale par rapport à la position de base hors pression de la membrane déroulante (5) et du piston annulaire (12) - se trouvant entre le disque de membrane (6) et le fond de la partie (2) de boîtier portant le manchon de raccordement (4). de sorte que la membrane déroulante (5) est susceptible d'être déroulée - lorsque la chambre de travail (8) pneumatique du boîtier (1) est sollicitée par un vide pour actionner la première tige d'actionnement (7) dans une première position orientée vers le manchon de raccordement (4) :et - lorsque la chambre de travail (8) pneumatique du boîtier est sollicitée par une surpression relativement élevée pour actionner le second organe de sortie (10) dans une seconde position d'extension orientée vers le fond du boîtier (1) faisant face au manchon de raccordement (4). I 1 2723151 2. Organe d'actionnement pneumatique selon la revendication 1. caractérisé en ce que la partie (3) de boitier détournée du manchon de raccordement (4) est pourvue d'une seconde surface d'appui (18) située à l'intérieur, pour la face frontale du piston annulaire (12) qui est détournée du manchon de raccordement (4). 3. Organe d'actionnement pneumatique selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'en dehors du boîtier (1). le second organfe de sortie (10) porte une bague d'appui (16) en appui sur la face extérieure du boîtier (1) dans la position de base du piston annulaire (12). pour former une fente entre la surface d'appui (15) de la partie (2) de boitier portant le manchon de raccordement (4) et la face frontale associée du piston annulaire (12). 4. Organe d'actionnement pneumatique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le second organe de sortie (10) est réalisé sous la forme d'une pièce tubulaire ( 1) et en ce que la première tige d'actionnement (7) est guidée à travers le second organe de sortie (10). 5. Organe d'actionnement pneumatique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le piston annulaire (12) - par rapport à une coupe dans le plan médian longitudinal de l'organe d'actionnement - est réalisé en forme de H, le pontet (13) situé entre la bague extérieure (14) présentant un alésage centralisé pour la première tige d'actionnement (7), et en ce que le pontet (13) se trouve au milieu, ou approximativement au milieu, entre les faces frontales extérieures du piston annulaire ( 12). 6. Organe d'actionnement pneumatique selon l'une ou plusieurs des revendications précédentes I à 5, caractérisé en ce que le disque de membrane (6) est surmoulé pour être fixé sur la membrane déroulante (5), tout au moins partiellement avec le matériau élastique de la membrane déroulante (5). 7. Organe d'actionnement pneumatique selon l'une ou plusieurs des revendications précédentes I à 6. caractérisé en ce que le disque de 12 9 2723151 membrane (6) se trouve au milieu. ou approximativement au milieu, entre le bord serré de la membrane déroulante (5) et - par rapport a la position sans pression de la membrane déroulante (5) - la surface d'appui (15) intérieure de la partie (2) de boîtier portant le manchon de raccordement (4). 8. Organe d'actionnement pneumatique selon l'une ou plusieurs des revendications précédentes I à 7. caractérisé en ce que le piston annulaire (12) et le second organe de sortie (10) sont réalisés d'une seule pièce moulée. 9. Organe d'actionnement pneumatique selon l'une ou plusieurs des revendications précédentes I à 8. caractérisé en ce que le pontet (13) du piston annulaire (12) présente dans la région extérieure sur le côté détourné du disque de membrane (6) un logement en forme de gorge (19) ou de bourrelet pour le ressort de compression (9). 10. Organe d'actionnement pneumatique selon l'une ou plusieurs des revendications précédentes I à 9. caractérisé en ce que la partie de boîtier détournée du manchon de raccordement (4) est pourvue d'un alésage d'aérage et de désaérage (17).