Brevet FR2747432A1 — publié le 19971017

Dispositif hydraulique de commande directionnelle à levier unique Pour véhicule. La présente invention concerne des perfectionnements apportés aux dispositifs hydrauliques de commande directionnelle (avant, arrière, droite, gauche) d'un véhicule à l'aide d'un levier de commande unique. En se reportant aux figures 1 et 1A, un tel dispositif comprend classiquement un manipulateur hydraulique 1 à quatre départs hydrauliques respectivement désignés par AV pour la commande de déplacement vers l'avant, AR pour la commande de déplacement vers l'arrière, D pour la commande de déplacement vers la droite et G pour la commande de déplacement vers la gauche. Le manipulateur 1 comporte quatre réducteurs de pression hydraulique 3, respectivement désignés 3 AV, 3 AR, 3 D et 3G, dont les sorties constituent les quatre départs précités du manipulateur 1 et qui sont par ailleurs reliés à une entrée commune P de fluide sous pression et à une sortie commune T de retour vers le réservoir. Les quatre réducteurs 3 sont disposés en croix, associés deux par deux sur deux directions sensiblement perpendiculaires AVANT-ARRIERE et DROITE-GAUCHE, et sont sollicités en général mécaniquement, par l'intermédiaire de poussoirs coulissants respectifs (non montrés), à l'aide d'une came oscillante unique à position neutre centrale (non montrée) de laquelle est solidaire un levier d'actionnement unique 2 (fig. 1A). Au manipulateur 1 est associé fonctionnellement un dispositif de sélection 4 comportant quatre sélecteurs 5 disposés en pont dont les sommets deux à deux opposés sont respectivement raccordés aux quatre départs AV et AR d'une part et D et G d'autre part du manipulateur. Les quatre sélecteurs sont respectivement désignés par 5 AVG, 5AVD, 5ARG et SARD (fig. 1). Dans le montage habituel classiquement adopté jusqu'à présent, les sorties respectives des quatres sélecteurs 5 sont raccordées directement à quatre moteurs à cylindrée variable 6 de commande directionnelle du véhicule, qui sont désignés respectivement par 6 ARG, 6AVG pour la commande des organes de roulement de gauche et 6ARD, 6AVD pour la commande des organes de roulement de droite comme représenté à la figure 1. Le manipulateur est implanté dans le véhicule de manière ergonomique, c'est-à-dire que le déplacement du levier d'actionnement 2 coïncide avec la direction de déplacement souhaitée pour le véhicule : la direction AV-AR de déplacement du levier 2 coïncide approximativement avec l'axe longitudinal du véhicule et la direction D-G coïncide approximativement avec l'axe transversal du véhicule. Toutefois, une commande directionnelle ainsi agencée conformément à l'état de la technique ne permet pas de commander une rotation pure du véhicule sur lui-même. En effet, une telle rotation pure du véhicule sur lui-même -ou contre-rotation-, sans déplacement vers l'avant ou vers l'arrière, devrait être commandée par un déplacement du levier 2 dans la seule direction G pour une contre-rotation vers la gauche ou dans la seule direction D pour une contrerotation vers la droite, sans aucun déplacement du levier vers AV ou vers AR. Or, en se référant au schéma hydraulique de la fig. 1, on constate que le déplacement du levier 2 vers la gauche seule, par exemple, provoque l'ouverture simultanée des deux sélecteurs 5AVG et 5ARG, lesquels transmettent le même signal hydraulique vers les moteurs 6 ARG et 6 AVG, tandis que les moteurs 6 ARG et 6AVG demeurent non excités. Il en résulte que les deux organes de roulement avant et arrière du côté gauche sont simultanément commandés avec la même intensité, et que dans cette condition le véhicule ne bouge pas. Il en serait de même avec un déplacement du levier 2 vers la droite. Une solution pourrait consister, pour cette seule commande de contre-rotation, à croiser les alimentations des moteurs 6 AVG et 6ARD, et à faire en sorte que le sélecteur 5AVG soit alors raccordé au moteur 6 AVD et que le sélecteur 5 AVD soit raccordé au moteur 6 AVG ; alors, dans le cas par exemple du déplacement du levier 2 vers la gauche, les deux sélecteurs 5 AVG et 5 ARG seraient simultanément ouverts et commanderaient respectivement les moteurs 6 AVD et 6 ARG Le véhicule se mettrait alors à tourner sur lui-même dans une rotation pure autour de son axe central. Toutefois alors, cette rotation s'effectuerait vers la droite, en même temps du reste que l'ensemble des commandes de marche arrière seraient inversées : il en résulterait pour le conducteur une difficulté d'ordre ergonomique puisque le sens de la rotation effectuée par le véhicule ne correspondrait plus avec le sens de déplacement du levier. L'invention a donc essentiellement pour but de proposer une solution technique simple, purement hydraulique, pour faire en sorte que, en cas de déplacement du levier 2 pour une commande de contre-rotation ou rotation pure sur lui-même, le véhicule effectue cette rotation dans le sens correspondant au déplacement du levier d'actionnement. A cette fin, il est proposé un dispositif hydraulique de commande directionnelle (avant, arrière, droite, gauche) d'un véhicule à l'aide d'un levier unique, comportant - un manipulateur hydraulique à quatre réducteurs de pression hydraulique qui sont disposés en croix en étant associés deux par deux en correspondant respectivement aux directions avant-arrière et droite-gauche et qui sont actionnés par une came oscillante unique à position neutre centrale dont est solidaire un levier d'actionnement unique, - et un dispositif de sélection à quatre sélecteurs disposés en pont dont deux sommets opposés sont réunis aux sorties respectives des deux réducteurs de pression avant et arrière du manipulateur et dont deux autres sommets opposés sont réunis aux sorties respectives des deux réducteurs de pression droite et gauche, les sorties des quatre sélecteurs étant raccordées respectivement à quatre moteurs à cylindrée variable de commande arrière gauche, avant gauche, arrière droite et avant droite des organes de roulement du véhicule, lequel dispositif, étant agencé conformément à l'invention, se caractérise essentiellement en ce qu'il comporte en outre un tiroir à deux positions, respectivement une position à liaisons directes et une position à liaisons croisées, inseré dans les deux lignes d'alimentation des deux moteurs de commande AVANT GAUCHE et AVANT DROITE ou respectivement dans les deux lignes d'alimentation des deux moteurs de commande ARRIERE GAUCHE et ARRIERE DROITE des organes de roulement, une entrée de commande dudit tiroir étant raccordé aux réducteurs de pression AVANT et ARRIERE du manipulateur. Grâce à cet agencement, lorsque le manipulateur est déplacé sur AVANT ou ARRIERE en étant alors ou non déplacé sur GAUCHE ou DROITE, le tiroir est disposé en position fonctionnelle à liaisons directes et les sélecteurs AVANT GAUCHE et AVANT DROITE, ou respectivement ARRIERE GAUCHE ou ARRIERE DROITE selon le montage adopté, sont raccordés respectivement aux entrées des deux moteurs de commande AVANT GAUCHE et AVANT DROITE ou respectivement ARRIERE GAUCHE et ARRIERE DROITE des organes de roulement ; par contre lorsque le manipulateur est déplacé uniquement sur GAUCHE ou DROITE sans être déplacé simultanément sur AVANT ou ARRIERE, le tiroir est amené en position fonctionnelle à liaisons croisées et le sélecteur AVANT GAUCHE, ou respectivement ARRIERE GAUCHE selon le montage adopté, est raccordé au moteur de commande des organes de roulement AVANT DROITE ou respectivement ARRIERE DROITE du véhicule en alimentant celui-ci avec le fluide de signal GAUCHE, et le sélecteur AVANT DROITE ou respectivement ARRIERE DROITE est raccordé au moteur de commande des organes de roulement AVANT GAUCHE ou respectivement ARRIERE GAUCHE du véhicule en alimentant celui-ci avec le fluide de signal DROITE, de sorte que le véhicule effectue alors une rotation sur lui-meme vers la droite ou vers la gauche selon que le levier du manipulateur est orienté vers la droite ou vers la gauche, respectivement, sans être déplacé sur AVANT ou ARRIERE. Le choix de l'insertion du tiroir de distribution dans les circuits d'alimentation des deux moteurs AVANT GAUCHE et DROITE ou des deux moteurs ARRIERE GAUCHE et DROITE est indifférent pour la mise en oeuvre de l'invention puisque dans les deux cas on obtient le même résultat recherché, savoir une contrerotation dans un sens en concordance avec le sens de déplacement du levier 2. De préférence, pour éviter une circulation bouclée du fluide sous pression entre les sommets AV et AR du pont de sélecteur et pour obtenir un fonctionnement efficace du circuit, on prévoit que l'entrée de commande du tiroir soit raccordée aux réducteurs de pression AVANT et ARRIERE du manipulateur par l'intermédiaire de deux clapets anti-retour respectifs. Dans un mode de réalisation simple, on prévoit que le tiroir soit pourvu d'un ressort de rappel en position à liaisons croisées lorsque le manipulateur ne fournit aucune information AVANT ou ARRIERE, alors que toute commande AV ou AR déplace le tiroir en position à liaisons directes. La solution conforme à l'invention est particulièrement intéressante car elle fait appel à un circuit entièrement hydraulique, sans aucune commande auxiliaire de type électrique ; elle ne met en oeuvre qu'un petit nombre de composants hydrauliques simples et de type classique ; elle est donc peu coûteuse sur le plan de la fabrication tout en procurant une fonction additionnelle utile pour l'utilisateur du véhicule. Enfin, les composants additionnels auxquels fait appel l'invention peuvent être structurellement regroupés avec les sélecteurs du pont de sélecteurs pour constituer un bloc unitaire facile à mettre en place par exemple sous le bloc formé par le manipulateur. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit d'un mode de réalisation préféré donné uniquement à titre d'exemple purement illustratif, dont le schéma hydraulique est représenté à la figure 2. Dans le schéma de la figure 2, les agencements du manipulateur 1 et du pont de sélecteurs 4 restent analogues à ceux respectifs de la figure 1. La sortie du sélecteur 5 ARG reste raccordée au moteur 6 ARG et la sortie du sélecteur 5 ARD reste raccordée au moteur 6 ARD. Par contre, les sorties par exemple des sélecteurs 5 AVG et 5 AVD sont maintenant raccordées à deux entrées d'un tiroir coulissant 7 dont les sorties sont réunies aux moteurs 6 AVG et 6 AVD respectivement. Le tiroir 7 est agencé pour occuper sélectivement deux positions fonctionnelles dans l'une desquelles il assure des liaisons directes entre ses entrées et ses sorties et dans l'autre desquelles il assure les liaisons croisées entre ses entrées et ses sorties. Deux lignes de commande 8 raccordées respectivement aux sommets AV et AR du pont de sélecteurs 4 sont, à travers deux clapets antiretour 9 respectifs, réunies en commun à une entrée 10 de commande hydraulique du tiroir 7. Cette ligne commune est elle-même reliée au réservoir T à travers un étranglement 11 pour permettre sa vidange en l'absence de signal de pression. Un moyen de rappel qui peut être un ressort 12 agit sur le tiroir 7 à l'opposé de la commande hydraulique pour, en l'absence de signal de commande à l'entrée de commande 10 du tiroir, rappeler le tiroir dans sa position à liaisons croisées (position illustrée à la figure 2). Le fonctionnement du dispositif est le suivant. Lorsque le levier 2 est déplacé vers AV ou ver AR, conjointement ou non avec un déplacement vers D ou G, le signal de pression appliqué au sommet AV ou AR du pont de sélecteur 4 est transmis à l'entrée du tiroir 7 et provoque le déplacement de celui-ci dans sa position à liaison directe. Le sélecteur 5 AVG est alors en liaison avec le moteur 6 AVG et le sélecteur 5 AVD est en liaison avec le moteur 6 AVD. Le dispositif de commande directionnelle de la fig. 2 est alors fonctionnellement identique au dispositif classique de la fig. 1, et tout déplacement du levier 2 vers AV ou AR, associé ou non à un déplacement vers D ou G, est communiqué au(x) moteurs concerné(s). Par contre, lorsque le levier 2 est déplacé exclusivement vers D ou G, sans déplacement concommittant vers AV ou AR, aucun signal n'est transmis à l'entrée 10 de commande du tiroir 7, et le tiroir 7 est maintenu par le ressort 12 dans sa position à liaisons croisées. Le sélecteur 5 AVG est alors relié au moteur 6 AVD et le sélecteur 5 AVD est relié au moteur 6 AVG. Tout déplacement du levier 2 dans ces conditions entraine l'excitation de deux moteurs opposés les deux moteurs 6 ARG et 6 AVD si le levier est déplacé vers la gauche, ou bien les deux moteurs 6 ARD et 6 AVG si le levier est déplacé vers la droite. I1 en résulte alors la contre-rotation - ou rotation pure sur lui-même- du véhicule dans un sens correspondant précisément au sens de déplacement du levier 2. On notera que les quatre sélecteurs 5, l'alésage du tiroir, le tiroir 7, le ressort 12, les deux clapets antiretour 9 et l'étranglement 12 ainsi que tous les conduits correspondants peuvent être réalisés ou logés dans un même module unitaire, lequel peut être assemblé mécaniquement à la base du manipulateur 1. Un résultat identique aurait été obtenu en insérant le tiroir 7 dans les deux lignes d'alimentation des deux moteurs arrière, entre le sélecteur 5 ARG et le moteur 6 ARG d'une part et entre le sélecteur 5 AVG et le moteur 6 AVG d'autre part. Comme il va de soi et comme il résulte déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application et de réalisation qui ont été plus particulièrement envisagés ; elle en embrasse au contraire toutes les variantes. REVENDICATIONS 1. Dispositif hydraulique de commande directionnelle (avant, arrière, droite, gauche) d'un véhicule à l'aide d'un levier unique, comportant - un manipulateur hydraulique (1) à quatre réducteurs de pression hydraulique (3) qui sont disposés en croix en étant associés deux par deux en correspondant respective ment aux directions avant-arrière et droite-gauche et qui sont actionnés par une came oscillante unique à position neutre centrale dont est solidaire un levier d'actionne ment (2) unique, - et un dispositif de sélection (4) à quatre sélecteurs disposés en pont dont deux sommets opposés sont réunis aux sorties respectives des deux réducteurs de pression avant et arrière du manipulateur et dont deux autres sommets opposés sont réunis aux sorties respectives des deux réducteurs de pression droite et gauche, les sorties des quatre sélecteurs étant raccordées respectivement à quatre moteurs à cylindrée variable (6) de commande arrière gauche, avant gauche, arrière droite et avant droite des organes de roulement du véhicule, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un tiroir (7) à deux positions, respectivement une position à liaisons directes et une position à liaisons croisées, inséré dans les deux lignes d'alimentation des deux moteurs de commande AVANT GAUCHE et AVANT DROITE ou respectivement dans les deux lignes d'alimentation des deux moteurs de commande ARRIERE GAUCHE et ARRIERE DROITE des organes de roulement, une entrée de commande dudit tiroir étant raccordé aux réducteurs de pression AVANT et ARRIERE du manipulateur, ce grâce à quoi, lorsque le manipulateur est déplacé sur AVANT ou ARRIERE, le tiroir est disposé en position fonctionnelle à liaisons directes et les sélecteurs AVANT GAUCHE et AVANT DROITE ou respectivement ARRIERE GAUCHE et ARRIERE DROITE sont raccordés respectivement aux entrées des deux moteurs de commande AVANT GAUCHE et AVANT DROITE ou respec tivement ARRIERE GAUCHE et ARRIERE DROITE des organes de roulement, et, lorsque le manipulateur est déplacé uniquement sur GAUCHE ou DROITE sans être déplacé simultanément sur AVANT ou ARRIERE, le tiroir est amené en position fonctionnelle à liaisons croisées et le sélecteur AVANT GAUCHE ou respectivement ARRIERE GAUCHE est raccordé au moteur de commande des organes de roulement de AVANT DROITE ou respectivement ARRIERE DROITE du véhicule en alimentant celui-ci avec le fluide de signal GAUCHE et le sélecteur AVANT DROITE ou respectivement ARRIERE DROITE est raccordé au moteur de commande des organes de roulement AVANT GAUCHE ou respectivement ARRIERE GAUCHE du véhicule en alimentant celui-ci avec le fluide de signal DROITE, de sorte que le véhicule effectue alors une rotation sur lui-même vers la droite ou vers la gauche selon que le levier du manipulateur est orienté vers la droite ou vers la gauche, respectivement, sans être déplacé sur AVANT ou ARRIERE. 2. Dispositif hydraulique de commande selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'entrée de commande (10) du tiroir (7) est raccordée aux réducteurs de pression (3) AVANT et ARRIERE du manipulateur (1) par l'intermédiaire de deux clapets anti-retour respectifs (9). 3. Dispositif hydraulique de commande selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le tiroir (7) est pourvu d'un ressort (12) de rappel en position à liaisons croisées lorsque le manipulateur (1) ne fournit aucune information AVANT ou ARRIERE.