Brevet FR2789738A1 — publié le 20000818

La présente invention concerne un dispositif permettant d'exercer une poussée à distance par déplacement d'un liquide sous pression d'un vérin hydraulique émetteur à un vérin hydraulique récepteur. Ce dispositif s'applique en particulier aux embrayages à friction'de véhicules automobiles. Selon un tel dispositif connu, le vérin hydraulique émetteur est relié par l'intermédiaire d'une canalisation ou conduite au vérin hydraulique récepteur, le vérin hydraulique io émetteur comprenant un piston délimitant dans le cylindre de ce vérin deux chambres à la pression atmosphérique en position de repos du piston et, lorsque ce piston se déplace sous l'effet de la poussée appliquée à la tige de ce piston reliée à la péoale de débrayage par l'intermédiaire d'une tige- poussoir, une pression de liquide se développe dans la chambre de travail et est transmise, par l'intermédiaire de la conduite de liaison, au vérin récepteur, dont le piston est déplacé pour actionner, par l'intermédiaire de sa tige de piston, la fourchette de débrayage de l'embrayage à friction. Selon le dispositif connu ci-dessus, le déplacement du piston du vérin récepteur est directement proportionnel au déplacement commandé du piston du vérin émetteur, si la flexibilité de,'ensemble constitué par le vérin émetteur, la conduite de liaison et le vérin récepteur, est considérée comme nulle. Cette conception connue ne permet donc pas de maîtriser la course du piston du vérin récepteur sans parfaitement contrôler celle du piston du vérin émetteur. La présente invention a pour but d'éliminer l'inconvénient ci-dessus du dispositif connu en proposant un dispositif aont le vérin émetteur hydraulique est conçu de façon à maintenir, à partir d'une distance déterminée de déplacement du piston de ce vérin, une pression hydraulique quasi-constante dans le circuit qui relie ce vérin au vérin hydraulique récepteur, tout en diminuant le déplacement du piston de ce dernier malgré 2 2789738 l'actionnement du piston du vérin émetteur. De la sorte, le rapport de la course du piston du vérin récepteur sur la course du piston émetteur est réduit au-delà d'une position donnée du piston de ce dernier. A cet effet, le dispositif, selon l'invention permettant d'exercer une poussée à distance par déplacement de liquide sous pression d'un vérin hydraulique récepteur dont l'entrée de liquide sous pression est reliée à la sortie de liquide sous pression du vérin hydraulique émetteur par une canalisation, le io vérin hydraulique émetteur comprenant au moins un piston délimitant dans le cylindre du vérin au moins deux chambres à la pression atmosphérique en position de repos du piston et permettant la sortie de liquide sous pression du vérin émetteur au vérin hydraulique récepteur lors du déplacement du piston sur une distance déterminée pour déplacer le piston du vérin récepteur, caractérisé en ce qu'il comprend un second piston coaxialement séparé du premier piston en étant solidaire de ce dernier par une tige de piston commune de façon à délimiter dans le cylindre du vérin hydraulique émetteur une troisième chambre également à la pression atmosphérique en position de repos des deux pistons et un joint annulaire d'étanchéité monté sur le cylindre de façon à obturer le passage de communication entre les deux chambres extrêmes du vérin émetteur pendant le déplacement des deux pistons de ce vérin jusqu'à la distance déterminée à laquelle un joint annulaire associé au second piston est déplacée à une position o il ouvre un canal pour mettre en communication les deux chambres. Selon quelques dispositions intéressantes de l'invention - le passage de communication entre les deux chambres extrêmes comprend, réalisé sur la tige du piston, des rainures longitudinales formant ainsi des canaux permettant à 'huile d'une chambre de passer à l'autre chambre; - les rainures longitudinales réalisées sur la tige commune ont une longueur définie à partir de l'extrémité du s3cond 3 2789738 piston reliant la tige de telle manière qu'à partir d'un certain déplacement du premier piston, le joint assure l'étanchéité entre les deux chambres; - la chambre du vérin émetteur est reliée en permanence à un réservoir de liquide à pression atmosphérique par l'intermédiaire d'une tubulure de raccordement et peut communiquer avec la chambre par des canaux réalisés sur la tige jusqu'à un déplacement défini des pistons et en ce que en position de repos des deux pistons les trois chambres io communiquent entres elles par un passage du cylindre obturé par le joint annulaire à lèvre du second piston dés que celui-ci s'est déplacé pour mettre sous pression le liquide dans la troisième chambre pendant que les deux autres chambres restent à pression atmosphérique; - il comprend un joint annulaire à lèvre solidaire du cylindre du vérin émetteur et assurant l'étanchéité de la tige du premier piston de ce vérin. - la tige du premier piston du vérin émetteur est reliée à une tigepoussoir. externie actionnée par une pédale de débrayage d'un embrayage à friction d'un véhicule automobile et la tige du piston du vérin récepteur est reliée à une fourchette de débrayage de l'embrayage à friction; L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement dans la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lesquels: - la figure 1 représente un vérin hydraulique émetteur en coupe longitudinale conforme à l'invention, relié à un vérin hydraulique récepteur commandé; - les figures 2 à 5 représentent le vérin hydraulique émetteur de la figure 1 dans plusieurs positions de travail à partir de leur position de repos de la figure 1; et 4 2789738 - la figure 6 représente un graphe de fonctionnement du dispositif selon l'invention. Le dispositif conforme à l'invention va être décrit dans l'application aux embrayages à friction des véhicules automobiles, mais il est bien entendu qu'il peut également avoir tout autre application comme cela ressortira clairement de la description qui va suivre. En se reportant tout d'abord à la figure 1, le dispositif représenté comprend un vérin hydraulique émetteur 1 dans le cylindre 2 duquel peut coulisser axialement un piston 3 dont la tige de piston 4 est reliée de façon appropriée à une tige- poussoir externe 5 elle-même reliée articulée à son extrémité opposée à la tige du piston 4 à une pédale de débrayage (non représentée) de l'embrayage à friction du véhicule automobile. Le piston 3 délimite dans le cylindre 2 une chambre C1 contenant un liquide (huile) à pression atmosphérique en position de repos du piston 3 représentée en figure 1. La chambre C1 située en aval du piston 3 par rapport à la figure 1 est reliée à un réservoir de liquide à pression atmosphérique (non représenté) par l'intermédiaire d'une tubulure ou pipette de raccordement 6. Le cylindre 2 du vérin 1 comprend à sont extrémité opposée au piston 3 une tubulure ou pipette de sortie 7 reliée à l'orifice d'entrée de liquide d'un vérin hydraulique récepteur 8, schématiquement représenté en traits mixtes, par l'intermédiaire d'une conduite ou canalisation 9 symbolisée en traits mixtes. Le vérin récepteur 8 comprend un piston 10 monté axialement coulissant dans le cylindre 11 du vérin 8 sous lI'action du Iquide sous pression provenant du cylindre émetteur 1 ce façon à commander le pivotement d'une fourchette de débrayage 12 de l'embrayage à friction reliée articulée, par exemple par une bille sphérique 13, à l'extrémité de la tige 14 au piston 10. On notera que classiquement, c'est " 2789738 un ressort de compression 15 qui rappelle le piston 10 du récepteur en position de repos. Selon l'invention, le vérin émetteur 1 comprend un second piston 16 coaxialement séparé du premier piston 3 en étant solidaire de ce dernier par une tige de piston commune 17 coaxiale à la tige de piston 4. Le second piston 16 délimite dans le cylindre 2 du vérin 1 deux chambres C2 et C3. La chambre C3 située en aval du piston 16 est la chambre dans laquelle s'effectue la montée en 1o pression du liquide exerçant l'effort de poussée du piston 10 du vérin récepteur 8 lors de l'enfoncement de la pédale de débrayage. Le second piston 16 porte un joint annulaire 23 à lèvre 24 pouvant contacter élastiquement la surface interne de la paroi latérale du cylindre 2 définissant la chambre C3 de façon à assurer une étanchéité au liquide entre la chambre C3 et la chambre intermédiaire C2. La figure 1 montre qu'en position de repos du second piston 16, les chambres C2 et C3 communiquent entre elles par un passage 25 réalisé dans la portion de paroi latérale du cylindre 2 située en aval de la portion de paroi de raccordement de la tubulure 6 à la paroi latérale de cylindre. Ce passage 25 est situé au-dessus de la partie supérieure correspondante de la lèvre 24. La tige de piston commune 17 comporte des rainures longitudinales formant ainsi des canaux 20-22 permettant à l'huile de la chambre Cl de passer à la chambre C2 Ces rainures réalisées sur la tige commune ont une longueurL définie à partir de l'extrémité du second piston 16 reliant la tige commune 17, comme visible à la figure 1. Un joint annulaire 18 à lèvre 18a, situé en aval de la paroi de raccordement de la tubulure 6, est fixé dans la paroi du cylindre 2 de façon que la lèvre 18a contacte la tige de fiston commune 17 pour assurer l'étanchéité entre la chambre C1 et la chambre C2 à partir d'un certain déplacement du premier 6 2789738 piston, c'est-a-dire, à partir de l'extrémité des rainures longitudinales située au voisinage du premier piston, ou encore à partir d'un déplacement au moins égale à la longueur L définie des rainures de la tige 17. Un autre joint annulaire 35 à lèvre 36 est fixé dans la paroi d'extrémité du cylindre 2 de façon que la lèvre 36 contacte la tige de piston 4 pour assurer l'étanchéité de la chambre Cl par rapport à l'extérieur. La figure 1 montre qu'en amont de la pipette de sortie 7 lo sont réalisés dans la paroi latérale du cylindre deux canaux radiaux 40, 41, parallèles et disposés dans un plan longitudinal, comme visible par exemple à la figure ", qui débouchent tous les deux dans la chambre C3 en position de repos du premier piston 3 (figure 1) et dont l'un (41) débouche dans la chambre C2 et l'autre (40) dans la chambre C3 en position extrême des pistons comme visible à la figure 5. Ces canaux radiaux 40-41 sont reliés ensemble par un canal axial 42 réalisé également dans la paroi latérale du cylindre 2 parallèlement à son axe longitudinal. Le fonctionnement du dispositif ci-dessus décrit va être maintenant détaillé. En position de repos de la figure 1, le piston 3 est en appui sur la paroi d'extrémité correspondante du cylindre 2 du vérin 1 en raison d'un effort de traction exercé par la pédale de débrayage reliée à la tige- poussoir 5. Du fait que les trois chambres C1-C3 communiquent entre elles par le passage 25 et les canaux 20-22, le liquide qui remplit ces trois chambres est à pression atmosphérique. Dès que le piston 3 est déplacé lors d'une action exercée sur la pédale de débrayage, la lèvre 24 du joint 23 du Piston 16 se déplace en aval du passage 25 de façon à interrompre toute communication entre les deux chambres C2 et C3 comme représenté en figure 2. En même temps, la chambre C2 se remplit de liquide par l'intermédiaire des canaux 20-22 réalisés sur la tige 17: il y a transfert de liquide de la chambre C1 vers la chambre C2. Ainsi, les chambres C1 et C2 sont toujours à pression atmosphérique alors que la pression du liquide dans la chambre C3 monte afin d'actionner le vérin récepteur 8. A partir d'une course donnée des deux pistons 3 et 16, les canaux 20, 22 de la tige 17 passent au-delà du joint 18 du cylindre 2, comme représenté en figure 3. Dans ces conditions, les chambres Cl et C2 ne communiquent plus ensemble par les canaux 20-22. o0 Les pistons 16 et 3 se déplaçant simultanément, de façon à continuer d'actionner le vérin récepteur 8, comme représenté à la figure 4. La figure 4 montre qu'à partir d'une course fixée par construction du vérin émetteur 1, appelée Cf, le piston 3 a déplacé le joint 23 qui passe au-delà du canal radial 41 réalisé dans le cylindre 2 de sorte que les chambres C3 et C2 communiquent par ce canal (figure 4). Le déplacement du piston 3 met en pression progressivement la chambre C2 qui se remplit de liquide grâce au canal axial 42 et aux canaux radiaux 40-41 qui autorisent le transfert de liquide uniquement de la chambre C3 vers la chambre C2 pour équilibrer les pressions. La chambre C2 reste étanche grâce au joint annulaire 18 et la chambre C1 est toujours à pression atmosphérique. Au fur et à mesure que les deux pistons 3 et 16 se déplacent, la majeure partie du volume de liquide dans la chambre C3 est transféré dans la chambre C2 par le canal axial 42, ce qui a pour effet de maintenir la chambre C3 à pression quasi- constante, comme visible sur le graphique représenté à la figure 6, et de limiter le déplacement du piston 10 du vérin récepteur 8 jusqu'à ce que la face d'extrémité du piston 16 vienne en contact avec la paroi annulaire 28. La course totale des pistons 16 et 3 du vérin émetteur 1 est appelée Ct, comme montré en figure 5. 8 2789738 Lorsque l'action sur la pédale de débrayage est relâchée, le joint annulaire 23 suit le déplacement du piston 16 dans le sens inverse à celui indiqué précédemment par l'action de la force de rappel. Lorsque le joint 18 passe au-delà des canaux 20-22, les chambres Cl et C2 communiquent à nouveau par ces derniers et le liquide dans ces deux chambres est à nouveau à pression atmosphérique (figure 2). Le liquide est refoulé de la chambre C2 vers la chambre C1. Lorsque le piston 3 est en butée sur la paroi d'extrémité du cylindre 2, le passage 25 est ouvert pour permettre l'équilibre des pressions du liquide entre les chambres C1-C3 de sorte que le dispositif est alors réinitialisé. Le vérin hydraulique émetteur 1 à course contrôlée des i pistons 3, 16 permet de limiter la course du piston 10 du vérin hydraulique récepteur 8 qu'il commande, à partir du moment o le déplacement des pistons 3, 16 du vérin émetteur est au moins égal à Cf. Ainsi, I'intervalle de tolérance de course Ct-Cf des pistons 3, 16Au véri-n émetteur 1 est sans conséquence sur la course du piston 10 du vérin émetteur 8. De plus, si la course des pistons 3, 16 du vérin émetteur 1 est toujours égale à Ct, le vérin émetteur à course contrôlée permet de réaliser une garde supplémentaire égale à Ct-Cf entre une position donnée des pistons 3, 16 du vérin 1 et leur position extrême finale. Dans le cadre de l'application du dispositif de l'invention aux embrayages à friction de véhicules automobiles, avec la course contrôlée des pistons du vérin émetteur, on n'engendre pas de fatigue de l'embrayage et donc une usure prématurée de celui-ci est évitée par suppression de la surcourse du piston du vérin récepteur. 9 2789738 REVENDICATIONS 1. Dispositif permettant d'exercer une poussée à distance par déplacement de liquide sous pression d'un vérin hydraulique récepteur (8) dont l'entrée de liquide sous5 pression est reliée à la sortie de liquide sous pression du vérin hydraulique émetteur (1) par une canalisation (9), le vérin hydraulique émetteur (1) comprenant au moins un piston (3) délimitant dans le cylindre (2) du vérin (1) au moins deux chambres (Cl, C2) à la pression atmosphérique en position de îo repos du piston (3) et permettant la sortie de liquide sous pression du vérin émetteur (1) au vérin hydraulique récepteur (8) lors du déplacement du piston (3) sur une distance déterminée (Cf) pour déplacer le piston (10) du vérin récepteur (8), caractérisé en ce qu'il comprend un second piston (16) coxialement séparé du premier piston (3) en étant solidaire de ce dernier par une tige de piston commune (17) de façon à délimiter dans le cylindre (2) du vérin hydraulique émetteur (1) une troisième chambre (C3) également à la pression atmosphérique en position de repos des deux pistons (3, 16) et un joint annulaire d'étanchéité (18) monté sur le cylindre (2) de façon à obturer le passage de communication entre les deux chambres extrêmes (C1, C2) du vérin émetteur (1) pendant le déplacement des deux pistons (3, 16) de ce vérin (1) jusqu'à la distance déterminée (Cf) à laquelle un joint annulaire (23) associé au second piston (6) est déplacée à une position o il ouvre un canal (40, 41, 42) pour mettre en communication les deux chambres (C2, C3). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le passage de communication (20, 22) entre les deux chambres extrêmes (Cl, C2) comprend, réalisé sur la tige du piston (17), des rainures longitudinales formant ainsi des s canaux permettant à l'huile de la chambre (Cl) de passer à la chambre (C2). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les rainures longitudinales (20, 22) réalisées sur la tige commune (17) ont une longueur (L) définie à partir de io l'extrémité du second piston (16) reliant la tige (17) de telle manière qu'à partir d'un certain déplacement du premier piston, le joint (18) assure l'étanchéité entre la chambre (Cl) et la chambre (C2). 4. Dispositif selon l'une des revendication précédentes, caractérisé en ce que la chambre (Cl) du vérin émetteur (1) est reliée en permanence à un réservoir de liquide à pression atmosphérique par l'intermédiaire d'une tubulure de raccordement (6) et peut communiquer avec la chambre (C2) par des canaux (20-22) réalisés sur la tige (17) jusqu'à un déplacement défini des pistons (3, 16) et en ce que en position de repos des deux pistons (3, 16) les trois chambres communiquent entres elles par un passage (25) du cylindre (2) obturé par le joint annulaire (23) à lèvre (24) du second piston (16) dés que celui- ci s'est déplacé pour mettre sous pression le liquide dans la troisième chambre (C3) pendant que les deux autres chambres (Cl, C2) restent à pression atmosphérique. 5. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un joint annulaire (35) à lèvre (36) solidaire du cylindre (2) du vérin émetteur (1) et assurant l'étanchéité de la tige (4) du premier piston (3) de ce vérin. 6. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caracétérisé en ce que la tige (4) du premier piston (3) du vérin émetteur (1) est reliée à une tige-poussoir externe (5) actionnée par une pédale de débrayage d'un embrayage à5 friction d'un véhicule automobile et la tige (14) du piston (10) du vérin récepteur (8) est reliée à une fourchette de débrayage (12) de l'embrayage à friction.